Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo - Ex.
Um projétil é disparado horizontalmente de uma arma que está acima de um terreno plano, saindo da arma com uma velocidade de .
(a) Por quanto tempo o projétil permanece no ar?
(b) A que distância horizontal do ponto de disparo o projétil se choca com o solo?
(c) Qual é o módulo da componente vertical da velocidade quando o projétil se choca com o solo?
Passo 1
Então galera, o movimento como um todo pode ser dividido em movimento uniforme em relação ao eixo e movimento uniformemente variado em relação ao eixo .
No item (a), o tempo que o projétil permanece no ar corresponde com a queda e consequentemente seu valor estará associado ao movimento uniformemente variado. Neste problema podemos tratar o movimento vertical de forma isolada então vamos usar a equação de posição para descobrir o tempo de queda. Sendo assim:
Logo,
Passo 2
A distância percorrida, por sua vez, está relacionada com o movimento no eixo x e consequentemente seu valor estará associado ao movimento uniforme. Como já temos a velocidade e o tempo total do movimento, podemos achar a distância percorrida através da relação:
Passo 3
No item (c) deveremos focar no movimento uniformemente variado da vertical, e como já temos a aceleração e a altura da queda, podemos achar a velocidade final através da equação de Torricelli. Temos que:
Note que não usamos pois se trata da velocidade no eixo x e o enunciado pede a velocidade vertical.
Resposta
(a)
(b)
(c)