João sobe numa árvore para ter uma melhor visão de um desfile. Esquece porém de levar seus binóculos. Uma colega joga os binóculos com mais força do que necessário. O aparelho passa pela mão de João 0,69s depois de lançado e novamente, depois de 1,68s. A que altura João está na árvore?
Quem souber me responder mais essa, ficarei agradecida.
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Vamos calcular a altura máxima:
Vamos calcular a velocidade de lançamento:
Vo=?
V=0 (na altura máxima)
a= -10m/s^2
t=1,68-0,69=0,99 (tempo de João até a altura máxima e da altura máxima até João de volta. ambos os tempos são iguais. Para saber o tempo de João até a altura máxima, divido por 2) = 0,495s
s=?
V=Vo+at, logo 0=Vo-10.4,95, logo Vo=19,8m/s
Agora vamos calcular a altura de João:
Vo=19,8m/s
a= -10m/s^2
t=0,69s
S=?
S=So+Vot+at^2/2, logo S=19,8.0,69-10.0,69^2/2, logo S=13,66-2,38=11,28m
Resp: 11,28m
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Então, considerando o espaço de tempo entre as duas vezes que os binóculos passam pela mão dele:
deltaT = 1,68s - 0,69s = 0,99 segundos pra subir e descer
se ele passa 0,99s pra subir e descer, são 0,495 seg pra subir e mais 0,495 seg pra descer.
se os binóculos passam 0,69 segundos pra chegar nas mãos de João, e mais 0,495 seg pra chegar no topo da trajetória, ao todo, subindo, os binóculos passam 1,185 segundos pra subir e mais 1,185 segundos pra descer!
Equação horária do tempo em que o binóculo passa entre as duas vezes em que passa pelas mãos de João:
S = So + VoT + aT²/2
considerando só a descida, S = h(altura)
aceleração = gravidade
h = 0 + 0 + gT²/2
h·2/g = T²
T = 0,495
T² = 0,245025 metros = 2·h/10
h = 1,225125
O total:
h·2/g = T²
T = 1,185
T² = 1,404225 = h·2/10
h = 7,021125 metros.
então, o total que os binóculos sobem é 7,021125 metros.
ou seja, subtraindo o total menos a altura que o binóculo passa de João:
7,021125 - 1,225125 = 5,796 metros!