Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 4.Problemas Adicionais - Ex. 102
No voleibol feminino, o alto da rede está acima do piso e a quadra mede por de cada lado da rede . Ao dar um saque viagem, uma jogadora bate na bola quando está acima do piso e a uma distância horizontal de da rede. Se a velocidade inicial da bola é horizontal, determine (a) a menor velocidade escalar que a bola deve ter para ultrapassar a rede e (b) a máxima velocidade que pode ter para atingir o piso dentro dos limites da quadra do outro lado da rede.
Passo 1
Belezera galera, como foi dito que a velocidade inicial da bola é horizontal, sabemos que então que ela é perpendicular ao plano da rede. Escolhemos as coordenadas de tal forma que:
Para (note que ). Além disso, a equação que descreve o movimento variado da bola, é dada por:
Então no caso em que a bola passa rente a rede, teremos:
D forma que resolvendo essa equação do segundo grau, obtemos a raiz positiva:
Para o instante em que a bola ultrapassa a rede. Substituindo na equação da componente do movimento, vemos que a velocidade inicial mínima para que a bola ultrapasse a rede será:
Logo:
Passo 2
Agora na letra (b), fazemos e calculamos o tempo na equação , tal que:
De forma que:
Agora se a gente colocar esse tempo na equação da velocidade, obtemos:
Logo:
Resposta
Tranquilo galera? Bora resolver mais questões então