Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 3.1 - Ex. 24
A figura representa a trajetória parabólica de um projétil indo de até . A resistência do ar é desprezível. (a) Em quais pontos a rapidez é máxima? (b) Em quais pontos a rapidez é mínima? (c) Em qual par de pontos a rapidez é a mesma? A velocidade também é igual nesses pontos?
Passo 1
(a) Quando a partícula é lançada a partir do ponto , ela tem certa velocidade inicial. A componente horizontal dessa velocidade é constante ao longo de todo o movimento, mas a componente vertical varia.
Essa “rapidez vertical” é reduzida até zero no ponto e então volta a aumentar, até chegar ao mesmo valor inicial no ponto .
E então a rapidez é máxima nesses dois extremos da trajetória: os pontos e .
Passo 2
(b) Como dito antes, a rapidez é mínima no topo da trajetória, pois nesse ponto a componente vertical da velocidade é nula.
Então a rapidez é mínima no ponto .
Passo 3
(c) A rapidez é a mesma em qualquer par de pontos que tenham a mesma altura. Entre os pontos que foram dados no enunciado, isso só se aplica ao par formado por e .
Já a velocidade nesses pontos não é igual, pois elas têm direções diferentes:
Resposta
(a) e .
(b) .
(c) Nos pontos e a rapidez é a mesma, mas a velocidade não.