Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 4.Exercícios e Problemas - Ex. 80
Você está assistindo a um torneio de arco-e-flecha e começa a se indagar com que valor de velocidade uma flecha sai do arco. Relembrando o que aprendeu de física, você pede a um dos arqueiros para atirar uma flecha paralelamente ao solo. Você, então, verifica que a flecha atinge o solo a 60 m de distância, formando um ângulo de 3° com a horizontal. Com que valor de velocidade a flecha foi disparada?
Passo 1
Para resolvermos esse problema, a gente precisa olhar para a situação final da flecha, com ela saberemos como escrever as equações de movimento, como ela cai formando um ângulo com a horizontal, e sabemos que no lançamento de projeteis a velocidade para a coordenada é constante, nossa equação de movimento para o eixo fica:
E para o , o movimento é acelerado, podemos usar uma das equações de cinemática, vamos usar a seguinte:
Se a gente disser que no final do movimento do movimento, a flecha está em repouso, e no início do movimento, ela está no zero do sistema de coordenadas, podemos cortar e , nossas equações ficam:
Passo 2
Como a questão não dá o tempo do movimento, vamos isolar ele na primeira equação:
E substituir na segunda:
Escrevendo as componentes:
E substituindo na equação:
Isolando que é o que a gente tá procurando:
E colocando os valores dados pelo enunciado, usando :