Uma pessoa sentada num trem que se desloca numa trajetória retilínea, a 20 m/s, lança uma bola verticalmente para cima e a pega de volta no mesmo nível de lançamento. A bola atinge uma altura máxima de 0,80m em relação a esse nível. Dado g = 10m/s², calcule:
A) o valor da velocidade da bola em relação ao solo quando ele atinge a altura máxima
B) o tempo durante o qual a bola permanece no ar.
Gabarito: A: 20m/s. B: 0,8s
A) o valor da velocidade da bola em relação ao solo quando ele atinge a altura máxima
B) o tempo durante o qual a bola permanece no ar.
Gabarito: A: 20m/s. B: 0,8s
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Resposta:
a) V = 20 m/s; b) T = 0,8 s.
Explicação:
a) Ao ser arremessada, a bola realiza uma trajetória parabólica em relação a um observador no solo, em repouso.
Assim:
A bola terá velocidade vertical igual Vy = 0 m/s, pois pára no ponto mais alto, mas possui uma velocidade horizontal Vx = 20 m/s, pois esta no trem com esta velocidade.
b) Usando a equação horária da posição vertical, temos:
ΔS = V₀.t + (1/2).a.t²
Δy = 0 + (1/2).10.t²
Δy = 5.t²
0,80 = 5.t²
t² = 0,80 / 5
t² = 0,16
t = 0,4 s
Mas esse é só o tempo de subida, assim:
T = 0,4 + 0,4
T = 0,8 s (tempo total de subida e descida).