Enunciado
Física - Curso de Física Básica - Mecânica Volume 1 - 5ª Edição - Herch Moysés Nussenzveig- Ed: 5º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 8
Uma mangueira, com o bico a 1,5 m acima do solo, é apontada para cima, segundo um ângulo de 30° com o chão. O jato de água atinge um canteiro a 15 m de distância. (a) Com que velocidade o jato sai mangueira? (b) Que altura ele atinge?
Passo 1
Bora se animar pra fazer essa questãozinha legal ? Chega junto.
Vamos perceber de cara que a mangueira faz um ângulo com a horizontal, o que já nos indica separar em componentes a nossa velocidade. Fica assim
Outros dados importantes pra gente vai ser a altura final que é no solo, ou seja : 0 e a altura inicial do jato que é de 1,5 m. Além da distância percorrida de 15 m
Show, vamos resolver essa parada agora.
Passo 2
- Para saber o tempo em que o jato ficou no ar primeiro usamos a equação horizontal que é mais simples, mas nesse caso não sabemos a velocidade inicial. Então vamos resolver um sisteminha.
- Para saber a altura máxima primeiro vamos calcular o instante tempo em que a velocidade vertical zerou.
Podemos portanto pegar a primeira equação do sistema e deixar em evidência para então substituir:
E substituindo na segunda equação teremos:
Por fim, substituindo os valores que encontramos no Passo 1 para as velocidades em e inicial em , temos:
Passo 3
Podemos encontrar , fazendo:
Portanto,
Bom, agora é só utilizarmos esse tempo na equação da trajetória vertical que a gente descobre a altura máxima. Desse jeito aqui ó