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EXERCÍCIO 6 O movimento em questão é um movimento oblíquo (ângulo de tiro 0 90°). Nele, a velocidade apresenta sempre duas componentes: • (t) = (invariável quando as forças nesta direção apresentarem resultante = 0 ) • (t) = + .t . As componentes iniciais da velocidade de lançamento são: = cos e = sen . Sendo V0 = 600 m/s e = 60°, estas componentes são: = 600·cos60°= 300 m/s e = 600·sen60° 520 m/s. Logo, em t = = 0, posição do projétil é = 0 e = 0 e as velocidades = 300 m/s e = 520 m/s. A tabela abaixo sintetiza as condições iniciais deste movimento em unidades do SI. (a) Qual a altura máxima B alcançada pelo projétil? Para calcular = necessitamos saber o instante t= em que o projétil passa por B, onde ( ) = 0. Para tal, substitui-se na equação (t) = 520 - 10·t a variável t por iguala-se a zero. Assim, 520 - 10· = 0 donde t = 52 s. Substituindo- se na equação este valor na equação y(t) = 520·t – 5·t², obtemos o valor de : = 520(52) – 5(52)² = 13.520 m. (b) Qual o tempo de voo? Em virtude de t = =0, o “tempo de queda” é igual ao “tempo de voo”. No instante t = a ordenada do movimento é y( ) = 0. Portanto, y( = 520· – 5( ² Eixo 0x Eixo 0y = 0; (t) = 300 m/s x (t)= 300·t ay = -10 m/s² (t) = 520 - 10·t y(t) = 520·t – 5·t² 0= 520· – 5( ² ou [520 – 5. ]. = 0 Resolvendo para t, tem-se: • = 0 (corresponde a outro ponto onde y = 0 → ponto de lançamento) • = = 104 s que o tempo procurado. (c) Qual o alcance AC do projétil Para se determinar o alcance é necessário conhecer a abscissa do ponto impacto, ou seja, x( ) = ?Para isto, substitui-se t = = 104 s na equação x = 300.t. Portanto, x( )= 300(104) = 31.200 metros. O alcance é a medida, ao longo do eixo das abscissas, da distância da origem até o ponto de impacto. Logo, alcance =31.200 m. (d) Escreva a equação da trajetória. A equação geral da trajetória é obtida eliminando-se a variável t nas equações: x = 300.t e y = 520.t – 5t². Assim, t = que substituindo em y = 520.t – 5t² = 520( )- 5( resulta: y(x) = .x - = [ - ].x Observe que, para y = 0, esta equação fornece duas raízes: x = 0 e [ - ] = 0 donde x = 31.200 m que é outra maneira de se determinar o alcance.
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