Se uma bola jogada em frente sobe por 3,0 s antes de cair negligenciando a resistência do ar com que velocidade foi jogada?
Veja como resolver esse problema:
Entendendo a física *
queda livre: O movimento da bola é governado pela gravidade. Isso significa que experimenta uma aceleração descendente constante devido à gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²).
*
simetria: O tempo que leva para a bola subir é igual ao tempo que leva para cair de volta.
cálculos 1.
Hora de cair: Como a bola leva 3,0 segundos para subir, também leva 3,0 segundos para cair de volta. O tempo total no ar é de 3,0 s + 3,0 s =6,0 s.
2.
Velocidade final: Quando a bola atinge o chão, sua velocidade final é a mesma que sua velocidade inicial (mas na direção oposta). Podemos usar a seguinte equação cinemática para encontrar a velocidade final:
* v_f =v_i + em
* onde:
* v_f =velocidade final (o que estamos tentando encontrar)
* v_i =velocidade inicial (também o que estamos tentando encontrar)
* a =aceleração devido à gravidade (-9,8 m/s²)
* t =tempo total no ar (6,0 s)
3.
Resolvendo a velocidade inicial: * Como a velocidade final (v_f) e a velocidade inicial (v_i) têm a mesma magnitude, mas direções opostas, podemos definir v_f =-v_i.
* Substitua isso na equação:-v_i =v_i + em
* Simplificar:-2v_i =em
* Resolva para v_i:v_i =-at / 2
* Conecte os valores:v_i =-( -9,8 m / s²) (6,0 s) / 2
* Calcule:v_i =29,4 m/s
Resposta: A bola foi jogada com uma velocidade inicial de 29,4 m/s.