O alcance de um projétil é 4 vezes sua altura máxima e ele permanece no ar durando 2,0 s?
a) Em que ângulo ele foi lançado?
b) Qual foi a velocidade inicial?
c) Qual o alcance?
Considerando apenas o movimento na vertical (MRUV).
Usando a equação horária de velocidade do MRUV e considerando:
* no ponto mais alto da trajetória (h), a velocidade é nula (vy = 0)
* na subida, o sinal da aceleração é negativo pois "freia" o projétil
* se o projétil permaneceu 2s no ar, ele gastou 1s para subir e 1s para descer
vy = voy + a * t
0 = voy - 10 * 1
voy = 10m/s
Usando a equaçao horária de movimento do MRUV
s = so + vo * t + a * t² / 2
h = 0 + voy * t - g * t² / 2
h = 0 + 10 * 1 - 10 * 1² / 2
h = 10 - 5
h = 5m
Como o alcance (d) é quatro vezes a altura (h), então: d = 20m
Considerando o movimento na horizontal (MRU) e usando sua equação horária de movimento:
s = so + vo * t
d = 0 + vox * t
20 = 0 + vox * 2
vox = 20/2
vox = 10m/s
Como ambas as componentes da velocidade inicial são iguais, podemos inferir que θ = 45º. No entanto, se quiser os cálculos, faça:
voy = vox
vo * sen θ = vo * cos θ
sen θ = cos θ
sen θ / cos θ = 1
tg θ = 1
θ = arc tg 1
θ = 45º
Assim,
voy = vo * sen θ
vo = voy / sen θ
vo = 10 / sen 45º
vo = 10 / (√2 / 2)
vo = 10 * (2 / √2)
vo = 20/√2
vo = (20/√2) * (√2 / √2)
vo = 20√2 / 2
vo = 10√2 m/s
Respostas:
a) θ = 45º
b) vo = 10√2 m/s
c) d = 20m
=====================================
= Por favor, não deixe a decisão ir para a votação =
= Escolha uma das respostas como a melhor......=
a ) -
s = gt²/2
x = 10(1)²/2
x = 5 = altura máxima
s = so + vt
4(5) = 0 + x(2)
20 = 2x
x = 10
v = vo + at
0 = y - 10(1)
y = 10
tg(a) = y / x
tg(a) = 10 / 10
tg(a) = 1 = 45º
--------------------------- > 45º
b ) -
b² = x² + y²
b² = 10² + 10²
b² = 100 + 100
b = 10 v2
c ) -
20 metros
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Considerando apenas o movimento na vertical (MRUV).
Usando a equação horária de velocidade do MRUV e considerando:
* no ponto mais alto da trajetória (h), a velocidade é nula (vy = 0)
* na subida, o sinal da aceleração é negativo pois "freia" o projétil
* se o projétil permaneceu 2s no ar, ele gastou 1s para subir e 1s para descer
vy = voy + a * t
0 = voy - 10 * 1
voy = 10m/s
Usando a equaçao horária de movimento do MRUV
s = so + vo * t + a * t² / 2
h = 0 + voy * t - g * t² / 2
h = 0 + 10 * 1 - 10 * 1² / 2
h = 10 - 5
h = 5m
Como o alcance (d) é quatro vezes a altura (h), então: d = 20m
Considerando o movimento na horizontal (MRU) e usando sua equação horária de movimento:
s = so + vo * t
d = 0 + vox * t
20 = 0 + vox * 2
vox = 20/2
vox = 10m/s
Como ambas as componentes da velocidade inicial são iguais, podemos inferir que θ = 45º. No entanto, se quiser os cálculos, faça:
voy = vox
vo * sen θ = vo * cos θ
sen θ = cos θ
sen θ / cos θ = 1
tg θ = 1
θ = arc tg 1
θ = 45º
Assim,
voy = vo * sen θ
vo = voy / sen θ
vo = 10 / sen 45º
vo = 10 / (√2 / 2)
vo = 10 * (2 / √2)
vo = 20/√2
vo = (20/√2) * (√2 / √2)
vo = 20√2 / 2
vo = 10√2 m/s
Respostas:
a) θ = 45º
b) vo = 10√2 m/s
c) d = 20m
=====================================
= Por favor, não deixe a decisão ir para a votação =
= Escolha uma das respostas como a melhor......=
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a ) -
s = gt²/2
x = 10(1)²/2
x = 5 = altura máxima
s = so + vt
4(5) = 0 + x(2)
20 = 2x
x = 10
v = vo + at
0 = y - 10(1)
y = 10
tg(a) = y / x
tg(a) = 10 / 10
tg(a) = 1 = 45º
--------------------------- > 45º
b ) -
b² = x² + y²
b² = 10² + 10²
b² = 100 + 100
b = 10 v2
c ) -
20 metros