Um avião de carga está voando Horizontalmente a uma altitude de , com uma rapidez de , quando um grande caixote cai da rampa de acesso traseira. (Ignore a resistância do ar) Quanto tempo o caixote leva para chegar ao solo? Ao atingir o solo, qual é a distância horizontal do caixote ao ponto em que ele se soltou do avião? Ao atingir o solo, qual é a distância do caixote ao avião, supondo que este continuou com a mesma velocidade?
Passo 1
O problema é um lançamento horizontal, pois como o caixote estava viajando com o avião a e derrepente foi solto do avião o caixote continuará a se mover com no eixo já que o enunciado pede para desconsiderar a resistência do ar e vai começar a executar um movimento de queda livre no eixo .
Passo 2
Para descobrirmos o tempo que o caixote leva para chegar ao chão vamos olhar o movimento de queda livre no eixo . Pela equação da posição temos:
Como aceleração está em devemos passar a posição para metros também
Como o tempo sempre é positivo, podemos desconsiderar esse valor negativo que encontramos.
Passo 3
O problema nos pede o alcance do objeto, vamos analisar o movimento do caixote no eixo . Como é um lançamento horizontal sabemos que o corpo continuará se movendo com velocidade constante de no eixo .
Como a velocidade está em e o tempo em segundos, devemos passar a velocidade para
Passo 4
O avião e o caixote continuam com a mesma velocidade no eixo , por isso a distância deles no eixo é zero.
Como a avião não muda sua posição no eixo , e o caixote sai da altura e vai para zero. Temos que a distância entre els no eixo é
Vamos então representar essa distância em vetores unitários
Resposta