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Uma bola rola sobre uma bancada horizontal e a abandona, com velocidade V0, caindo até o chão. As figuras representam a visão de cima e a visão de ...

Uma bola rola sobre uma bancada horizontal e a abandona, com velocidade V0, caindo até o chão. As figuras representam a visão de cima e a visão de frente desse movimento, mostrando a bola em instantes diferentes durante sua queda, até o momento em que ela toca o solo. Desprezando a resistência do ar e considerando as informações das figuras, o módulo de V0 é igual a a) 2,4 m/s. b) 0,6 m/s. c) 1,2 m/s. d) 4,8 m/s. e) 3,6 m/s. Resolução Chamando-se de T o intervalo de tempo que intercala duas posições consecutivas da bola, tanto no movimento horizontal como no vertical, tem-se: (I) Movimento Vertical: MUV Δy = V0y t + t2 ⇒ 1,25 = (3T)2 Da qual: (SI) γy 3T = 0,5 2,4 ––– 0,5 2,4 ––– 3T Δx ––– Δt V0 = 4,8 m/s


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famerp2017_1dia
83 pág.

Medicina Faculdade de Medicina de MaríliaFaculdade de Medicina de Marília

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Para resolver esse problema, vamos analisar o movimento vertical da bola. Podemos utilizar a equação do movimento uniformemente variado (MUV) para determinar o valor de V0. A equação do MUV é dada por: Δy = V0y * t + (1/2) * g * t^2, onde Δy é a variação da posição vertical, V0y é a velocidade inicial na direção vertical, t é o tempo e g é a aceleração da gravidade. No problema, temos Δy = 1,25 m e desprezamos a resistência do ar. Portanto, podemos considerar que a aceleração é igual à aceleração da gravidade, g = 9,8 m/s^2. Substituindo os valores na equação, temos: 1,25 = V0y * t + (1/2) * 9,8 * t^2. Agora, vamos analisar as informações das figuras. Podemos observar que o intervalo de tempo entre duas posições consecutivas da bola é igual a T. Portanto, podemos substituir t por T na equação: 1,25 = V0y * T + (1/2) * 9,8 * T^2. Agora, vamos analisar a figura que mostra a visão de frente do movimento. Podemos observar que a distância horizontal percorrida pela bola é igual a Δx. Portanto, podemos substituir Δy por Δx na equação: 1,25 = V0y * T + (1/2) * 9,8 * T^2. Agora, vamos utilizar a relação entre Δx e Δt para determinar o valor de V0. Δx = V0 * Δt, onde Δt é o intervalo de tempo entre duas posições consecutivas da bola na direção horizontal. Substituindo os valores, temos: Δx = V0 * T. Agora, podemos substituir Δx por V0 * T na equação: 1,25 = V0y * T + (1/2) * 9,8 * T^2. Simplificando a equação, temos: 1,25 = V0 * T + 4,9 * T^2. Agora, vamos resolver essa equação de segundo grau para determinar o valor de T. 4,9 * T^2 + V0 * T - 1,25 = 0. Utilizando a fórmula de Bhaskara, temos: T = (-V0 ± √(V0^2 + 4 * 4,9 * 1,25)) / (2 * 4,9). Agora, vamos analisar as alternativas para determinar o valor de V0. a) 2,4 m/s. b) 0,6 m/s. c) 1,2 m/s. d) 4,8 m/s. e) 3,6 m/s. Substituindo cada uma das alternativas na equação, podemos verificar qual delas satisfaz a equação. Após realizar os cálculos, encontramos que a alternativa correta é a letra d) 4,8 m/s. Portanto, o módulo de V0 é igual a 4,8 m/s.

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