Vamos dividir esse problema para encontrar a velocidade inicial da bola e outras informações relacionadas.

Entendendo a física

* Gravidade: A bola é afetada pela gravidade, o que a faz desacelerar à medida que se move para cima. A aceleração devido à gravidade é de aproximadamente -9,8 m/s² (negativa, pois age para baixo).
* Conservação de energia: Podemos usar o princípio da conservação de energia para resolver isso. A energia mecânica total (energia potencial + energia cinética) da bola permanece constante ao longo de seu movimento.

cálculos

1. energia potencial na altura máxima:
* A energia potencial da bola (PE) em seu ponto mais alto é:PE =MGH, onde:
* M =massa (0,300 kg)
* g =aceleração devido à gravidade (9,8 m/s²)
* h =altura (10,0 m)
* PE =(0,300 kg) (9,8 m/s²) (10,0 m) =29,4 J

2. energia cinética no lançamento:
* No momento da liberação, a bola tem apenas energia cinética (KE). Como a energia é conservada, o KE na liberação é igual ao PE no ponto mais alto:ke =29,4 j

3. Velocidade inicial:
* Ke =(1/2) mv², onde v é a velocidade inicial.
* 29,4 J =(1/2) (0,300 kg) V²
* Resolvendo para V:V =√ (2 * 29,4 J / 0,300 kg) ≈ 14,0 m / s

Portanto:

* A velocidade inicial da bola quando foi jogada para cima é aproximadamente 14,0 m/s .

Informações adicionais

* tempo para atingir a altura máxima: Você também pode calcular o tempo que leva para a bola atingir sua altura máxima usando equações cinemáticas.
* Tempo total no ar: Como o movimento é simétrico, o tempo total em que a bola está no ar é o dobro do tempo necessário para atingir sua altura máxima.