(Ifsul 2017)
Uma partícula foi lançada verticalmente para cima com velocidade inicial igual a 15 m/s. O comportamento da altura dessa partícula, em função do tempo, foi expresso no gráfico ao lado. Considerando que no local do movimento a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s² e desprezando a resistência do ar, a altura máxima atingida, em relação ao ponto de lançamento, foi igual a
Vamos ilustrar a situação.
Uma partícula foi lançada a 15 m/s para cima
vamos definir nosso sistema de coordenadas
durante todo o trajeto a gravidade atua sobre ela puxando-a para baixo
como o y cresce para cima e a gravidade está sempre orientada para baixo ela é negativa e por ser a única força que atua durante todo o percurso a aceleração da bola é a própria gravidade que é negativa.
A altura máxima alcançada por um objeto em um lançamento vertical é \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ h_{max} =\; {\large{ {v_0^2} \over {2g} } } } \)
hmax: altura máxima
v0: velocidade inicial, em m/s
g: aceleração gravitacional, em m/s2
A velocidade inicial é 15 m/s e a gravidade2 vale 10 m/s2, sendo assim
1: não é necessário explicitar o sistema de coordenadas usado, estamos fazendo isso aqui apenas para deixar mais didático e comumente adota-se o padrão, y crescendo para cima e x para direita
nas questões em que as coordenadas não tiverem sido claramente declaradas adote o padrão.
2: a gravidade é positiva porque nós já consideramos ela negativa, confuso certo?!
A fórmula \( h_{max} = {\large{ {v_0^2} \over {2g} } } \) vem dessa outra v2 = v02 +2aΔs, quando estamos tratando de lançamento vertical a velocidade na altura máxima é nula e a aceleração é a própria gravidade, que é negativa e o Δs é a altura (h) então ela fica assim
\( 0^2 =\; v_0^2\; +2.(-g)h \)
\( 0 =\;v_0^2\; -2gh \)
\( 2gh =\;v_0^2 \)
\( h = {\large{ {v_0^2} \over {2g} } } \)
Percebeu como aqui
\( 0^2 =\; v_0^2\; +2.(-g)h \)
a gravidade já foi considerada negativa?!
Por isso que na equação final \( h = {\large{ {v_0^2} \over {2g} } } \) ela fica positiva.
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