Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 2.5 - Ex. 36
Uma pequena pedra é lançada verticalmente para cima com velocidade de 22,0 m/s a partir do beiral de um prédio com 30,0 m de altura. A pedra não atinge o prédio ao descer, e para na rua em frente a ele. Desconsidere a resistência do ar. (a) Qual é a velocidade da pedra antes que ela alcance a rua? (b) Quanto tempo é decorrido desde que a pedra é lançada até que ela alcance a rua?
Passo 1
E aiii galera!
Tudo bom com vocês?
Vamos fazer mais uma questãozinha?
Bom... o enunciado nos diz que uma pequena pedra é lançada verticalmente para cima com velocidade de a partir do beiral de um prédio com de altura.
A pedra não atinge o prédio ao descer, e para na rua em frente a ele.
Já percebemos que pedra tem uma aceleração descendente constante de (aceleração da gravidade).
Nós sabemos sua velocidade inicial e sua posição final.
Queremos encontrar a velocidade da pedra antes que ela alcance a rua e o tempo decorrido nessa ação.
Podemos usar as fórmulas cinemáticas para aceleração constante.
Passo 2
Letra a.
Vamos calcular primeiramente a velocidade da pedra antes que ela alcance a rua.
Para isso, sabemos que o espaço percorrido é:
A velocidade inicial é dada por:
E que a aceleração da gravidade é:
Pela equação de Torricelli, temos:
Substituindo os valores, encontramos:
Passo 3
Letra b:
Para encontrarmos o tempo, temos que, pela equação da velocidade:
Isolando o tempo e substituindo os valores, temos:
A velocidade vertical na parte (a) é negativa porque a pedra está se movendo para baixo, mas a velocidade é sempre positiva.
Os são o tempo total no ar.