Question

Conforme o princípio da independência de movimento de Galileu, se um corpo apresenta um movimento composto, cada um dos movimentos se realizam como se os demais não existissem. Assim, o intervalo de tempo de duração do movimento relativo é independente do movimento de arrastamento.Sobre esse princípio, você se lembra de suas aulas de física experimental, quando passeando de férias em um parque aquático, você observou o movimento de um garoto deslizando sobre um escorregador, sem atrito, de 5,0m de altura. O garoto é lançado em uma piscina e entra em contato com a água a uma distância horizontal de 2,0m, em relação a borda. Calcule a distância vertical h, entre a superfície da água e a borda da piscina. Represente sua resposta em cm.

Answer 1

mgv = mv²/2
m.10.5 = mv²/2
50.m = mv²/2
100 = v²
v = 10m/s
Para percorrer 2m ele leva
10 ---- 1 seg
  2 ----- x  
Leva = 0,2seg
S = so + vot + at²/2
S = 0 + 0 + at²/2
S = 10.0,2²/2
S = 5.0,04
S = 0,2 Metros
S = 20cm

Answer 2

Pela conservação da energia mecânica, temos:

Ei = Ef


Inicialmente, no topo do escorregador, temos apenas energia potencial gravitacional, que será convertida para energia cinética ao fim do mesmo.


U = K

m.g.h = 1/2m.v²
g.h = 1/2v²
v² = 2.g.h
v = √2.g.h
v = √2.9,8.5
v ≈ 10 m/s


De posse desse valor podemos aplicar a função horária da posição:

x = x0 + v.t
2 = 0 + 10.t
t = 2/10
t = 0,2 s


Esse tempo é o mesmo que o garoto leva para cair na vertical:

Calculando a altura (y) entre a borda e a água.

y = y0 + v.t + g/2.t²
y = 0 + 0 + 9,8/2.(0,2)²
y = 4,9.0,04
y ≈ 0,2 m


Resposta:

A altura é de 20 cm