Enunciado

Um estudante de ciências está em um vagão plataforma de um trem que viaja em um trilho plano e horizontal com velocidade constante de 10,0   m / s . O estudante joga uma bola no ar ao longo de uma trajetória que acredita fazer um ângulo inicial de 60,0 ° com a horizontal e estar alinhado com o trilho. Seu professor, que está em pé no chão perto dali, observa a bola subir verticalmente. Até que altura ele a vê subir?

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Identifique o aluno como o observador S' e o professor como o observador S. Para o movimento inicial em S', nós temos:

v y ' v x ' = tan ⁡ 60.0 ∘ = 3

Seja u a velocidade de S' em relação a S. Então, porque não há nenhum movimento no eixo x em S, podemos escrever v x = v ' + u = 0 para que v x ' = - u = - 10.0 m s .

Daí a bola é jogada para trás em S'. Então,

v y ' = v y ' = 3 v x ' = 10.0 3 m s

Passo 2

Usando v y 2 = 2 g h , temos:

h = ( 10.0 3 m / s ) 2 2 9.80 m s 2 = 15.3 m

Resposta

15.3 m

Exercícios de Livros Relacionados

Um pequeno barco viaja diretamente para um porto 32 km a noroeste, quando entra numa zona de neblina. O capitão mantém a orientação noroeste, pela bússola, com uma rapidez de 10 km/h em relação à água
Dinamite! Uma equipe de demolição usa dinamite para explodir um edifício velho. Fragmentos da explosão voam em todas as direções e mais tarde são encontrados num raio de 50m da explosão. Faça uma esti
Um foguete de teste é lançado por aceleração ao longo de uma inclinação de 200,0m , a 125m / s 2 , partindo do repouso no ponto A (Figura 3.45 ). A inclinação se ergue a 35 ° sobre a horizontal e, no
Atletas marcianas. No salto à distância, uma atleta se projeta a um ângulo sobre o solo e cai mantendo-se na mesma altura, tentando percorrer a maior distância horizontal. Suponha que na Terra ela per
Um navio se aproxima do porto a 45 c m / s e uma importante peça do equipamento de ancoragem precisa ser lançada, para que ele possa aportar. Esse equipamento é lançado a 15 m / s e 60 ° acima da hori