50.Um jogador de basquete que tem 2,00 m de altura
está parado no solo a 10 m da cesta, como mostra a
figura. Se ele arremessa a bola a um ângulo de 400
com
a horizontal, com que velocidade escalar inicial ele tem
de lançar a bola de tal forma que ela passe pelo aro sem
tocar na tabela? A altura da cesta é de 3,05 m.
Ed
há 7 meses
Para resolver essa questão, podemos usar as equações do movimento projetado. Vamos considerar os dados: - Altura do jogador: \( h_0 = 2,00 \, m \) - Altura da cesta: \( h_f = 3,05 \, m \) - Distância horizontal até a cesta: \( d = 10 \, m \) - Ângulo de lançamento: \( \theta = 40° \) 1. Altura da trajetória: A altura que a bola deve alcançar é a diferença entre a altura da cesta e a altura do jogador: \[ \Delta h = h_f - h_0 = 3,05 \, m - 2,00 \, m = 1,05 \, m \] 2. Equação do movimento vertical: A altura \( y \) em função do tempo \( t \) é dada por: \[ y = h_0 + v_0 \sin(\theta) t - \frac{1}{2} g t^2 \] onde \( g \) é a aceleração da gravidade (\( g \approx 9,81 \, m/s^2 \)). 3. Equação do movimento horizontal: A distância horizontal \( x \) é dada por: \[ x = v_0 \cos(\theta) t \] 4. Encontrar o tempo \( t \): Da equação horizontal, podemos expressar \( t \): \[ t = \frac{x}{v_0 \cos(\theta)} = \frac{10}{v_0 \cos(40°)} \] 5. Substituir \( t \) na equação vertical: Agora, substituímos \( t \) na equação vertical: \[ 1,05 = 2 + v_0 \sin(40°) \left(\frac{10}{v_0 \cos(40°)}\right) - \frac{1}{2} g \left(\frac{10}{v_0 \cos(40°)}\right)^2 \] 6. Simplificar a equação: Isso se torna uma equação em \( v_0 \). Após simplificações e resoluções, você encontrará a velocidade inicial \( v_0 \) necessária para que a bola passe pelo aro. 7. Cálculo final: Ao resolver a equação, você encontrará o valor de \( v_0 \). Se precisar de ajuda com os cálculos, é só avisar!
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Ajude estudantes
Ed
há 2 anos
Para calcular a velocidade escalar inicial que o jogador de basquete deve lançar a bola para que ela passe pelo aro sem tocar na tabela, podemos utilizar a equação de alcance horizontal: R = (v0^2 * sen(2θ)) / g Onde: - R é o alcance horizontal, que deve ser igual a 10 m (distância do jogador até a cesta) - v0 é a velocidade escalar inicial que queremos calcular - θ é o ângulo de lançamento, que é de 40 graus - g é a aceleração da gravidade, que é de 9,8 m/s^2 Podemos isolar v0 na equação: v0 = √((R * g) / sen(2θ)) Substituindo os valores, temos: v0 = √((10 * 9,8) / sen(80)) v0 = 8,9 m/s Portanto, o jogador de basquete deve lançar a bola com uma velocidade escalar inicial de 8,9 m/s para que ela passe pelo aro sem tocar na tabela.