Question

Uma pequena esfera maciça é lançada de uma altura de o,6 m na direção horizontal, com velocidade inicial de 2,0 m/s.
Ela chega no chão, somente pela ação da gravidade. Considerando g= 10m/s^2(dez metros por segundo ao quadrado), o tempo de queda e o módulo da velocidade na direção vertical que atinge o solo, são respectivamente?

Answer 1

Olá!

Você pode fazer o cálculo pensando em energia do sistema. No ponto mais alto, a esfera tem energia potencial gravitacional (devido à altura em relação ao solo) e energia cinética (pois tem velocidade) e no ponto mais baixo tem apenas energia cinética. Como não é dito sobre forças dissipativas, a energia total se conserva. Ou seja, a energia potencial gravitacional e cinética do início se converte integralmente em energia cinética, portanto:

Epg + Ec(inicial) = Ec(final)
m.g.h + m.Vo²/2 = m.Vf²/2

"Massa" está em todos os termos, então podemos simplificar:

g.h + Vo²/2 = Vf²/2
10.0,6 + 2²/2 = Vf²/2
6 + 2 = Vf² / 2
16 = Vf²
Vf = raiz quadrada de 16
Vf = 8 m/s (velocidade ao atingir o solo)

V = Vo + a.t
8 = 2 + 10.t
8 - 2 = 10.t
6 = 10.t
t = 0,6 segundo (tempo de queda)