12) Um jogador de vôlei lança uma bola verticalmente para ci

Para resolver esse problema, vamos usar as equações do movimento uniformemente variado (MUV), especificamente para o movimento vertical sob a influência da gravidade. Temos as seguintes informações:

• Deslocamento vertical ($s$) = 5 m
• Aceleração da gravidade ($g$) = -10 m/s² (é negativa porque a gravidade atua no sentido oposto ao do movimento de subida)
• Velocidade final no ponto mais alto = 0 m/s (nesse ponto, a bola para momentaneamente antes de começar a descer)

Vamos resolver as partes a, b e c.

a) Velocidade inicial da bola

Usamos a equação de Torricelli para determinar a velocidade inicial ($v_0$):

Como a velocidade final ($v$) no ponto mais alto é 0:

b) Tempo de subida

Usamos a fórmula da velocidade no movimento uniformemente variado:

No ponto mais alto, a velocidade final ($v$) é 0:

c) Velocidade com que a bola retorna às mãos do jogador

Se desconsiderarmos a resistência do ar e outras forças dissipativas, a bola retornará à mesma altura inicial com a mesma velocidade com que foi lançada, mas em sentido oposto. Assim, a velocidade ao retornar será:

O sinal negativo indica que a direção da velocidade ao retornar é oposta à direção inicial de lançamento. Portanto, a velocidade ao retornar às mãos do jogador é de 10 m/s (módulo).