Este é um problema clássico de física que envolve movimento de projétil. Veja como abordá -lo, quebrando as etapas:

Entendendo o problema

* Bola 1: Caiu do repouso (velocidade inicial =0 m/s) a partir de uma altura de 200 m.
* Bola 2: Jogado para cima com uma velocidade inicial de 40 m/s do solo (altura =0 m).

suposições

* Ignoraremos a resistência do ar por simplicidade.
* Usaremos a aceleração padrão devido à gravidade (g =9,8 m/s²)

cálculos

Bola 1 (caindo da torre)

* Equação : Podemos usar a equação do movimento:
* h =ut + (1/2) gt²
* onde:
* h =altura (200 m)
* u =velocidade inicial (0 m/s)
* g =aceleração devido à gravidade (9,8 m/s²)
* t =tempo
* Resolvendo o tempo (t):
* 200 =0t + (1/2) (9,8) T²
* 200 =4,9t²
* t² =40,82
* T ≈ 6,39 segundos (este é o tempo que leva para a bola chegar ao solo)

Bola 2 (jogado para cima)

* Equação : Podemos usar a mesma equação, mas com uma velocidade inicial diferente:
* h =ut + (1/2) gt²
* Encontrando tempo para atingir a altura máxima:
* Na altura máxima, a velocidade final (v) será de 0 m/s.
* Podemos usar a equação:v =u + gt
* 0 =40 + (-9.8) t (Nota:g é negativo, pois age para baixo)
* T ≈ 4,08 segundos (este é o tempo necessário para atingir a altura máxima)

Encontrando a altura da bola 2 na época, a bola 1 chega ao solo

* Sabemos que a bola 1 leva 6,39 segundos para chegar ao solo.
* Vamos encontrar a altura da bola 2 naquele momento:
* h =40 (6,39) + (1/2) (-9,8) (6,39) ²
* H ≈ -34,42 metros (isso significa que a bola 2 já está abaixo do nível do solo)

Conclusão

As duas bolas não se encontrarão no ar. A bola 1 chegará ao chão primeiro. Quando a bola 1 atinge o chão, a bola 2 já terá passado no nível do solo e continuou se movendo para baixo.