(Puccamp)
Um atleta arremessa um dardo sob um ângulo de 45° com a horizontal e, após um intervalo de tempo t, o dardo bate no solo 16 m à frente do ponto de lançamento. Desprezando a resistência do ar e a altura do atleta, o intervalo de tempo t, em segundos, é um valor mais próximo de:
Dados: g = 10 m/s2 e sen 45° = cos 45° = 0,7
O alncance é um lançamento oblíquo pode ser calculado pela fórmula \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ A = {\large{ {v_0^2.sen\;2𝛳} \over {g} } } } \)
A: alcance
v0: velocidade inicial
𝛳: ângulo de lançamento
g: aceleração gravitacional
O alcance é 16 m, a velocidade inicial é o que iremos calcular, 𝛳 é 45° e a gravidade1 é 10 m/s2
O tempo de descida sempre é igual ao de subida, ou seja, ele passou 0,95 s subindo +0,95 s descendo totalizando 1,9 s.
Gabarito letra b.
1: o motivo da gravidade ser positiva é o seguinte.
Se o sistema de coordenadas não for explicitado adota-se o padrão y crescendo para cima e x para direita
Mas como a gravidade sempre aponta para baixo ela deveria ser negativa, porém a fórmula do alcance deriva da fórmula s = s0 +vt
s representa o alcance, s0 convenciona-se 0, v é a velocidade no eixo x (v0x) e t é o tempo de subida +o tempo de descida, reescrevendo a equação ela fica assim A = v0xt
O tempo de subida é calculado pela expressão \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ t =\; {\large{ {v_0.sen\;𝛳} \over {g} } } } \)
t: tempo para alcançar a altura máxima, em segundos
v0: velocidade inicial, em m/s
𝛳: ângulo de lançamento
g: aceleração gravitacional, em m/s2
Que por sua vez é derivado da fórmula v = v0 +at
Aqui como estamos trabalhando no eixo y a velocidade final será a velocidade final no eixo y (vy), a velocidade inicial a velocidade inicial no eixo y (v0y), t é o tempo de subida e atenção, a é a aceleração do objeto na vertical, a gravidade e ela de fato é negativa então vamos reescrever a equação
\( v_y =\;v_{0y}\;-gt_s\), como a velocidade vertical no ponto mais alto é nula vy = 0
Percebe que nós já consideramos a gravidade negativa, logo no ínicio?!
\( v_y =\;v_{0y}\;-gt_s\)
E como o tempo total é simplesmente o dobro do tempo de subida, que irá substituir t em A = v0xt por isso g acaba positivo, porque ele já foi considerado negativo.
E lembrando que o sinal da aceleração gravitacional depende do nosso sistema de coordenadas certo?!
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