Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 2.Exercícios e Problemas - Ex. 70
Como uma experiência científica, você solta um melão do topo do edifício Empire State, 320 m acima da calçada. Deste lugar, o Super-Homem começa a voar verticalmente para baixo no instante em que você solta a fruta. Ele mantém uma velocidade de 35 m/s durante o
vôo. Qual é a rapidez do melão ao passar pelo Super-homem?
Passo 1
Se liga! Para resolver esta questão precisaremos escrever a posição horária para O super-homem e o melão!
Adotaremos que a posição cresce de baixo para cima. Então a posição inicial do melão e do super-homem é positiva e igual a .
Observe que o super-homem tem velocidade constante, , portanto seu movimento é uniforme e sua posição horária é dada por
Passo 2
O melão parte do repouso. O seu movimento é acelerado, . Sendo assim, sua posição horária é definida por
Passo 3
Como queremos a rapidez do melão quando este passa pelo super-homem, precisamos igualar a posição dos dois. Sendo assim
Passo 4
Para saber a velocidade neste instante, basta substituirmos o tempo encontrado na expressão para a velocidade
Repare que o valor da velocidade deu negativo, pois o melão está caindo e, segundo o referencial que adotamos, a posição cresce quando subimos.