Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 69
No meio da noite, você está parado a uma distância horizontal de 14,0 m da cerca alta em volta da propriedade de seu tio rico. O topo da cerca está a 5,00 m acima do solo. Você prendeu uma mensagem importante em uma pedra, que deseja lançar sobre a cerca. O solo é nivelado, e a espessura da cerca é pequena o bastante para ser desprezada. Você lança a pedra de uma altura de 1,60 m acima do solo e a um ângulo de 56,0º acima da direção horizontal. (a) Que velocidade inicial mínima a pedra deverá ter ao sair de sua mão para ultrapassar o topo da cerca? (b) Para a velocidade inicial calculada em (a), a que distância horizontal além da cerca a pedra tocará o solo?
Passo 1
A pedra está em queda livre uma vez que está no ar, por isso tem apenas uma aceleração para baixo de e aplicamos os princípios do movimento bidimensional do projétil a ele. A aceleração constante nos permite usar fórmulas cinemáticas.
O deslocamento vertical deve ser:
Quando o descolamento horizontal é e , com +y para cima.
Passo 2
Letra a:
Sem aceleração horizontal:
Como,
Passo 3
Letra b:
A velocidade inicial é:
E ela cai no chão nessa altura:
Usando , chegamos em que é quando a pedra cai no chão.
E essa é sua posição horizontal:
Então a distância além da cerca é: