Um torcedor fanático ao ver seu time marcar um gol tira seu boné e o arremessa para cima.Sabendo que devido a gravidade, a aceleração do boné é 10m/s/s dirigida para baixo, então:
1)considere que o boné é arremessado a velocidade de 15m/s, então, qual a altura máxima atingida por ele?
2)O torcedor recupera seu boné na mesma altura que foi arremessado. Quanto tempo o boné permaneceu no ar?(considere as informações do enunciado)
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Boa tarde, Aruan. Tudo bem?
Esta questão envolve dois conhecimentos: Conservação de Energia na letra A e Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) na letra B, ok?
Então vamos lá!
A) A questão te trás como dados a Velocidade Inicial (Vo) do boné e a Aceleração da Gravidade (G):
Vo= 15m/s; G=10m/(s^2);
Esta questão envolve conservação de energia. Como há Velocidade, a energia em questão é a Energia Cinética (que chamarei de Ec) e como há variação de altura, envolve Energia Potencial Gravitacional (que chamarei de Epg). À medida que uma aumenta a outra diminui, e vice-e-versa.
Formulário:
Para encontrarmos a altura máxima (h) igualamos as duas energias, assim:
Ec=Epg
Perceba que a massa está dos dois lados da equação, logo podemos simplificá-la, restando:
Agora substituímos os valores dados na questão:
Desta maneira: h = 11,25m
B) Agora nosso objetivo é encontrar o tempo de queda livre, pois já encontramos a altura (h = 11,25m), certo?
Obs: se a questão de trás a aceleração positiva, orientada para baixo, isto quer dizer que o ponto zero está localizado acima, então a altura máxima será exatamente seu espaço inicial (So) e o "jogador fanático" seu espaço final (S), ok?
Neste caso, usaremos a fórmula de MRUV, já substituindo a aceleração (a) por g, logo:
Na altura máxima, a velocidade inicial (Vo) é nula e o espaço inicial (So) consideramos zero, logo:
Agora substituimos os valores:
logo logo
Desta maneira: t = 1,5s
PS: Achei o valor de 1,5 segundos baixo, porém chequei os cálculos e é isto mesmo. Confere pra mim em seu gabarito, se houver.
Espero ter ajudado.
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Um abraço, Aruan!
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