Um menino chuta uma bola verticalmente para cima com velocidade inicial de 12m/s. Calcule o tempo necessário para atingir a altura máxima e a altura máxima atingida pela bola?
(a) Tempo necessário para atingir a altura máxima: A aceleração da gravidade é g =-9,8 m/s².
Usando a primeira equação do movimento, temos:
$$v =você + em$$
>>onde:
u é a velocidade inicial (12 m/s)
v é a velocidade final (0 m/s na altura máxima)
a é a aceleração da gravidade (-9,8 m/s²)
t é o tempo gasto (queremos descobrir isso)
Substituindo os valores, obtemos:
$$0 =12 \text{ m/s} + (-9,8 \text{ m/s}^2) t$$
Resolvendo para t, obtemos:
$$t =\frac{12 \text{ m/s}}{9,8 \text{ m/s}^2} \aproximadamente 1,22 \text{ s}$$
(b) Altura máxima atingida: Na altura máxima, a velocidade da bola passa a ser 0 m/s. Usando a segunda equação do movimento, temos:
$$s =ut + \frac{1}{2}at^2$$
onde:
s é a altura máxima atingida
u é a velocidade inicial (12 m/s)
a é a aceleração da gravidade (-9,8 m/s²)
t é o tempo necessário para atingir a altura máxima (1,22 s)
Substituindo os valores, obtemos:
$$s =(12 \text{ m/s})(1,22 \text{ s}) + \frac{1}{2}(-9,8 \text{ m/s}^2)(1,22 \text{ s })^2$$
$$s \aproximadamente 7,45 \text{m}$$
Portanto, a altura máxima atingida pela bola é de aproximadamente 7,45 metros.