Num experimento, são utilizadas duas bolas de bilhar idênticas, um lançador de bolas horizontal e um ambiente com ar muito rarefeito, de maneira que os corpos em movimento apresentam resistência do ar desprezível. Por meio de sensores e fotografia estroboscópica, o experimento consiste em acompanhar o tempo de queda das duas bolas e caracterizar o tipo de movimento que elas descrevem durante a queda. As duas são colocadas numa mesma altura inicial h, ficando a bola B sobre uma plataforma. A bola A é abandonada no mesmo instante que a bola B é lançada horizontalmente com velocidade V.
Assumindo que a aceleração da gravidade é constante, é correto afirmar que:
a) a bola A tem o tempo de queda menor que o tempo de queda da bola B.
b) a bola A tem o tempo de queda maior que o tempo de queda da bola B.
c) os tempos de queda das duas bolas são iguais e a bola B descreve um movimento uniforme.
d) as duas componentes da velocidade da bola B são descritas por um movimento uniforme variado.
e) os tempos de queda das duas bolas são iguais e a bola A descreve um movimento uniforme variado.
Passo 1
O tempo de queda das bolas é determinado para o movimento vertical delas, né? Que ocorre sob ação da aceleração da gravidade, e pode ser calculado assim (considerando a velocidade sendo 0 no ponto máximo):
Como podemos ver, o tempo de queda depende apenas da altura e da gravidade de onde se encontram as bolinhas. Como elas estão na mesma altura e sujeitas a mesma aceleração da gravidade, o tempo de queda será o mesmo para as duas bolinhas, e a única diferença é que a bola B, além do movimento na vertical, executa um movimento na horizontal e para a direita.
Caindo sob a ação da força da gravidade, o movimento da bola A é retilíneo e uniformemente variado.
Resposta
e) os tempos de queda das duas bolas são iguais e a bola A descreve um movimento uniforme variado.