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Enunciado

Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Mecânica Clássica e Relatividade - Ed: 5º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 14

A força gravitacional exercida sobre uma bola de beisebol é – F g j ^ . Um arremessador joga a bola com velocidade v i ^ acelerando-a uniformemente ao longo de uma linha reta horizontal por um intervalo de tempo de ∆ t   =   t   –   0   =   t . Se a bola parte do repouso,

  1. por qual distância ela acelera antes de ser lançada?
  2. Qual é a força que o arremessador exerce sobre a bola?

Passo 1

E aiii galera, vamos fazer uma questão aqui?

Vem comigo!

Letra a:

A fim de encontrar a distância do corredor antes do lançamento, nós usamos a seguinte equação para aceleração constante:

x f = x i + 1 2 v i + v f t

x f = 0 + 1 2 0 + v t = 1 2 v t

Passo 2

Letra b:

Primeiro: determine a aceleração horizontal usando a seguinte equação:

v x f = v x i + a x t

a x = v - 0 t = v t

E de acordo com a Segunda Lei de Newton:

∑ F → = F p → + F → g = m a →

No eixo x:

∑ F x = F P x + F g , x = m a x

∑ F x = F P x = m a x → F P x = m a x = m v t

No eixo y:

∑ F y = F P , y + F g , y = m a y

∑ F y = F P , y - m g = 0 → F P , y = m g

Portanto, a fim de encontrar a magnitude e a direção da força que o lançador exerce sobre a bola, usamos as seguintes relações:

F P = F P , x 2 + F P , y 2 = m v t 2 + ( m g ) 2 = m v t 2 + ( g ) 2

θ = tan - 1 ⁡ m g m v t = tan - 1 ⁡ g t v

Resposta

  1. x f = 1 2 v t
  2. F P = m v t 2 + ( g ) 2   em   θ = t a n - 1 ⁡ g t v
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