No nível do solo, uma bomba é disparada com velocidade inicial de , a com a horizontal e sem sofrer resistência significativa do ar.
- Ache as componenetes horizontal e vertical da velocidade inicial da bomba.
- Quanto tempo ela leva para atingir o ponto mais alto?
- Ache sua altura máxima.
- A que distância do seu ponto de disparo a bomba aterrissa?
Passo 1
Bora finalizar?!
Vamos começar desenhando o que está acontecendo:
A letra (a) quer as componenetes horizontal e vertical da velocidade inicial da bomba, certo?
Vamos dar uma olhada mais de perto na relação entre , e :
Segundo a trigonometria:
Neste caso:
Para achar e , vamos passa multiplicando para o outro lado:
Sabemos que:
Então vamos só precisar de substituir:
De boa, não foi?!
Passo 2
Na letra (b) o que queremos é achar o tempo que a bomba leva para atingir o ponto mais alto, certo?
Quando a bomba se move na direção vertical, existe aceleração (a da gravidade)!! E nestes casos o movimento é MRUV!!
No ponto mais alto da trajetória não há velocidade na direção porque o objeto para de subir e começa a descer!! Sendo assim, a velocidade neste ponto é igual a velocidade na direção
e em teremos
Além disso, sabemos que a gravidade sempre aponta para baixo e definimos o eixo para cima. Então nossa aceleração será negativa, beleza?
Sabendo de tudo isso, podemos usar a equação
E substituir
O termo passa para o outro lado com sinal oposto:
E agora o vai dividindo:
Bora seguir?!
Passo 3
Já a letra (c) o que queremos é achar sua altura máxima, certo?
Podemos escolher qualquer uma das outras equações do MRUV, ok? Vou optar por:
E já sabemos que no ponto mais alto:
E que
Substituindo:
Primeiro temos que fazer as multiplicações e divisões
Fazendo essa continha encontraremos
E vamos para a últimaa!!
Passo 4
Agora vamos tentar achar a que distância do seu ponto de disparo a bomba aterrissa!!
O tempo para a bomba cair será o tempo que ela leva para subir mais o tempo que ela leva para descer:
Como a bomba leva o mesmo tempo para descer e para subir:
Então:
Já camlulamos o , então
Bom, agora que sabemos disso precisamos lembrar que na direção do movimento não há aceleração, ou seja o movimento é uniforme!!
Nestes casos vamos usar:
Como já sabemos que
Substituindo:
Então a bomba cairá a de onde foi lançada!!
Legal, não é?!