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06. (UEFS-01.2) Uma pedra é atirada para cima, do topo de um edifício de 12,8m de altura, com velocidade de 72km/h, fazendo um ângulo de 37º com a horizontal. Considerando-se sen37º = 0,6 e cos37º= 0,8 pode-se concluir que o tempo, em segundos, em que a pedra permanece no ar é:

a) 2,8
b) 3,2
c) 4,6
d) 5,1
e) 5,3
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Questões Para a Compreensão

ano passado

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Para resolver essa questão, precisamos calcular o tempo que a pedra permanece no ar após ser lançada. Vamos usar a fórmula do movimento vertical. 1. Converter a velocidade: A velocidade inicial é de 72 km/h. Convertendo para m/s: \[ 72 \text{ km/h} = \frac{72 \times 1000}{3600} = 20 \text{ m/s} \] 2. Componentes da velocidade: - A componente vertical da velocidade inicial (\(v_{y0}\)) é dada por: \[ v_{y0} = v_0 \cdot \sin(37º) = 20 \cdot 0,6 = 12 \text{ m/s} \] 3. Usar a fórmula do movimento: A altura máxima é atingida quando a velocidade vertical é zero. Usamos a fórmula: \[ v_y^2 = v_{y0}^2 - 2g h \] onde \(g \approx 9,8 \text{ m/s}^2\) e \(h\) é a altura adicional que a pedra sobe. 4. Calcular a altura máxima: \[ 0 = (12)^2 - 2 \cdot 9,8 \cdot h \] \[ 144 = 19,6h \implies h \approx 7,35 \text{ m} \] 5. Altura total: A altura total que a pedra atinge é: \[ H = 12,8 + 7,35 = 20,15 \text{ m} \] 6. Calcular o tempo total de subida e descida: O tempo de subida (\(t_{subida}\)) é dado por: \[ t_{subida} = \frac{v_{y0}}{g} = \frac{12}{9,8} \approx 1,22 \text{ s} \] O tempo de descida pode ser calculado usando a fórmula: \[ H = \frac{1}{2} g t^2 \implies 20,15 = \frac{1}{2} \cdot 9,8 \cdot t^2 \] \[ t^2 \approx \frac{20,15 \cdot 2}{9,8} \implies t^2 \approx 4,12 \implies t \approx 2,03 \text{ s} \] 7. Tempo total: \[ t_{total} = t_{subida} + t_{descida} \approx 1,22 + 2,03 \approx 3,25 \text{ s} \] Assim, a opção que mais se aproxima do resultado é: b) 3,2.

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