Question

5. Um corpo é lançado verticalmente para cima, com velocidade de 20 m/s, de um ponto situado a 160 m do
solo. Despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s
(a) Qual o tempo gasto pelo corpo para atingir o solo ?
(b) Qual a velocidade do corpo no instante 5 s?​

Answer 1

Resposta:

Para resolvermos essa questão utilizaremos as equações do MRUV ou MUV. (Só podemos fazer isso quando a aceleração é constante, a aceleração do campo gravitacional da terra é constante para "pequenas alturas").

Estabeleceremos o referencial sendo para baixo assim tudo o que estiver subindo será negativo e o que estiver descendo será positivo.

Usaremos a função horária da velocidade (equação do MRUV )

V = V0 + at

No ponto de maior altura a velocidade é zero, tanto que o objeto cai logo em seguida.

O vetor velocidade inicial está aprontando para cima logo ele é contra o referencial e por isso será negativo.

0 = -20 +10t

Isolando o tempo temos:

20 = 10t

t = 20/10

t = 2s

Agora vamos considerar o tempo sendo 5 segundos e vamos achar a velocidade final desse ponto nesse instante.

Para isso basta substituir na equação.

V = -20 + 10(5)

V = -20 + 50

V = 30 m/s

Note que se a velocidade do corpo no instante de 2 segundos é 0, quando o instante for de 5 segundos ele estará caindo e logo estará a favor do referencial adotado, isso justifica o valor positivo.

Bons estudos!