Uma bola jogada para cima atinge uma altura de 13 metros quanto tempo levou para aumentar isso?
Veja como resolver esse problema usando a física:
Entendendo os conceitos *
queda livre: Quando um objeto é jogado para cima, ele experimenta aceleração descendente constante devido à gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²).
*
equações da cinemática: Usaremos uma equação da cinemática para relacionar a altura, velocidade inicial, aceleração e tempo.
A equação Usaremos a seguinte equação cinemática:
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h =v₀t + (1/2) em² onde:
* h =altura final (13 metros)
* v₀ =velocidade inicial (desconhecido)
* t =tempo (o que queremos encontrar)
* a =aceleração devido à gravidade (-9,8 m/s² - negativo, pois age para baixo)
O problema Temos um problema:não sabemos a velocidade inicial (v₀). Precisamos de outra informação para resolver isso.
Informações adicionais necessárias Para encontrar o tempo que leva para a bola atingir sua altura máxima, precisamos:
*
a velocidade inicial (v₀) com a qual a bola foi jogada. *
O tempo que leva para a bola atingir sua altura máxima e cair de volta ao seu ponto de partida. Vamos resolver o tempo com a velocidade inicial: 1.
na altura máxima, a velocidade final da bola (v) é 0 m/s. Isso ocorre porque a bola pára momentaneamente antes de cair de volta.
2.
Podemos usar outra equação cinemática para encontrar a velocidade inicial: * v² =v₀² + 2ah
* 0² =V₀² + 2 (-9,8) (13)
* V₀² =254,8
* v₀ =√254,8 ≈ 15,96 m/s (esta é a velocidade inicial)
3.
Agora podemos usar a primeira equação para encontrar o tempo: * 13 =(15,96) t + (1/2) (-9,8) t²
* 4,9t² - 15,96t + 13 =0
4.
Resolva esta equação quadrática para t: * Você pode usar a fórmula ou fatoração quadrática. Você receberá duas soluções, mas uma será fisicamente irrealista. A solução realista é aproximadamente
t ≈ 1,63 segundos .
Conclusão Sem a velocidade inicial ou mais informações, não podemos calcular diretamente o tempo que leva para a bola atingir 13 metros. Se você fornecer a velocidade inicial, podemos encontrar o tempo.