Passo 1
Vamos entender o problema:
Temos um foguete subindo com aceleração constante e, depois de 4s, um parafuso se solta chegando ao solo 6s depois de se desprender.
Se liga na figura:
Sendo R referente ao foguete e B referente ao parafuso.
O problema nos pede a aceleração de subida do foguete, ou seja, .
Passo 2
A velocidade inicial do parafuso é igual a velocidade o foguete no momento em que o parafuso sai.
Da figura, podemos tirar que:
A partir daí, o parafuso continua a se mover para cima com a desaceleração da gravidade até um ponto em que ele atinge uma altura máxima e começa sua jornada para baixo.
Para achar , usaremos a equação do movimento variado para o foguete. Como ele sai do repouso, montamos:
Passo 3
Vamos olhar agora para o movimento do parafuso, já que sabemos que a altura do foguete no momento que o parafuso se solta é igual a altura inicial do parafuso:
Sabemos que , ou seja, o ponto de chegada do parafuso ao solo. Assim, temos:
Como vimos,
E a aceleração do parafuso equivale à aceleração da gravidade:
Assim, montamos:
Passo 4
Precisamos descobrir agora o valor da velocidade que o foguete tem no momento em que o parafuso se solta.
Como sabemos que
Sabendo que ele demora 4 segundos para subir, montamos:
Passo 5
Agora precisamos resolver as equações:
Substituindo na equação