Exercícios Resolvidos de Lançamento Vertical e Horizontal

Ver Teoria

Enunciado

Calcule o tempo gasto para um objeto cair de uma altura de 30   m , supondo que ele parte do repouso e não sofre resistência do ar durante a queda.

Passo 1

Bora pra mais uma ?!

Vamos começar desenhando o que está acontecendo:

Já sabemos que quando um objeto está caindo existe uma aceleração aplicada neste corpo, certo? A aceleração da gravidade !!

Sendo assim podemos usar as equações para o MRUV, certo?

S = S 0 + v 0 t + a t 2 2                 ( 1 )

v f = v 0 + a t                                             ( 2 )

v f 2 = v 0 2 + 2   a   Δ S                             ( 3 )

Mas qual fórmula usar?

Vamos ver as informações que temos do enunciado, mas antes precisamos definir nosso eixo de referência para usar os sinais de forma correta.

Vamos definir que tudo o que apontar para cima será positivo e tudo o que apontar para baixo será negativo, beleza? Então nosso eixo fica assim

Como h = 30   m , isso significa que a posição inicial do objeto é

S 0 = 30   m

E como o objeto cai no chão, então a posição final dele será

S = 0

Perceba que a gravidade, por apontar para baixo, receberá um sinal de negativo para ficar coerente com o nosso referencial. Então

a = - g = - 9,8 m / s 2

E também sabemos que o objeto parte do repouso, então

v 0 = 0

Show! Agora vamos olhar as equações do MRUV

S = S 0 + v 0 t + a t 2 2                 ( 1 )

v f = v 0 + a t                                             ( 2 )

v f 2 = v 0 2 + 2   a   Δ S                             ( 3 )

E comparar com os dados que temos

S 0 = 30   m

S = 0

a = - g = - 9,8 m / s 2

v 0 = 0

t = ? ?

Como precisamos do tempo, então poderíamos escolher a ( 1 ) ou a ( 2 ) . Mas não temos v f , então descartaremos a ( 2 ) e utilizaremos a equação ( 1 )

S = S 0 + v 0 t + a t 2 2

Substituindo os valores

0 = 30 + 0 t - 9,8 t 2 2

0 = 30 - 4,9 t 2

Passando o - 4,9 t 2 para o outro lado da equação, ficará positivo

4,9 t 2 = 30

O termo 4,9 passa dividindo para o outro lado:

t 2 = 30 4,9

t 2 = 6,12

Aplicando a raiz dos dois lados para remover este “ao quadrado”:

t 2 = 6,12

t = 2,47   s

E finalizamos mais umaa !!

Resposta

t = 2,47   s