Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 3.Exercícios - Ex. 14
Pelé chuta uma bola de futebol com velocidade inicial tal que o componente vertical é igual a 16,0 m/s e o componente horizontal é igual a 20,0 m/s. Despreze a resistência do ar.
- Quanto tempo a bola leva para atingir a altura máxima de sua trajetória?
- Qual a altura desse ponto?
- Quanto tempo a bola leva (desde o momento do chute inicial) até o instante em que ela retorna ao nível inicial?
- Que distância horizontal ela percorre durante esse tempo?
- Faça diagramas xt,yt, para o movimento
Passo 1
Olá pessoal, bora resolver mais uma questão!?
Primeiramente vamos expressar o vetor velocidade:
Para encontrar a altura máxima, o primeiro passo é descobrir quanto tempo a bola demora para voltar para o chão, isto é:
Passo 2
Quando y=0 temos que:
Encontramos que t=0 e t=4.082s
Se a bola demora 4.082s para retornar ao chão, podemos concluir que como a trajetória da bola é uma parábola ela demora o mesmo tempo para subir e para descer, assim temos que:
Sendo que T é o tempo que a bola leva para chegar a altura máxima da sua trajetória.
Passo 3
Para encontrar a altura basta substituir o valor de T na equação abaixo:
Assim temos:
Passo 4
Temos que encontrar y=0, assim sendo, temos que:
Encontramos que t=0 e t=4.082s
Então podemos concluir que a bola demora 4.082s para voltar ao nível inicial.
Passo 5
Temos que calcular agora a distância horizontal para t=4.082s, temos que:
Sendo assim, temos:
Passo 6
Por último faremos os diagramas de todo o movimento:
Sendo assim, finalizamos mais uma questão! Até a próxima!
Resposta
a)
b)
c)4.082s
d)
e) Esboço no passo 5.