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Um drone voa horizontalmente a 45,0m de altura do solo com velocidade de 5,0m/s quando abandona do ponto O um objeto que atinge o solo no ponto P, conforme a figura. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s2 e desprezando-se a resistência do ar, é correto afirmar:

A) O objeto atinge o ponto P dois segundos depois de ser abandonado.
B) A função horária do movimento vertical do objeto é y = 45 + 5t – 5t2.
C) O módulo da velocidade resultante do objeto no ponto P é igual a 25,0m/s.
D) O ponto P encontra-se a 20,0m de distância da vertical que passa pelo ponto O.
E) A equação da trajetória do objeto abandonado, em relação a um referencial fixo no solo, é y = 15 x2.
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Praticando Para o Saber

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Vamos analisar cada uma das alternativas para determinar qual é a correta. A) O objeto atinge o ponto P dois segundos depois de ser abandonado. Para calcular o tempo que o objeto leva para atingir o solo, usamos a fórmula do movimento vertical: \[ h = \frac{1}{2} g t^2 \] onde \( h = 45 \, m \) e \( g = 10 \, m/s^2 \). Substituindo: \[ 45 = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot t^2 \] \[ 45 = 5t^2 \] \[ t^2 = 9 \] \[ t = 3 \, s \] Portanto, essa alternativa está incorreta. B) A função horária do movimento vertical do objeto é y = 45 + 5t – 5t². A função horária do movimento vertical deve ser: \[ y(t) = h - \frac{1}{2} g t^2 \] ou seja: \[ y(t) = 45 - 5t^2 \] Portanto, essa alternativa está incorreta. C) O módulo da velocidade resultante do objeto no ponto P é igual a 25,0m/s. A velocidade vertical no momento do impacto pode ser calculada pela fórmula: \[ v = g \cdot t \] Substituindo \( t = 3 \, s \): \[ v = 10 \cdot 3 = 30 \, m/s \] A velocidade horizontal é constante e igual a 5 m/s. A velocidade resultante é dada pela soma vetorial: \[ v_{resultante} = \sqrt{(v_{horizontal})^2 + (v_{vertical})^2} = \sqrt{(5)^2 + (30)^2} = \sqrt{25 + 900} = \sqrt{925} \approx 30,4 \, m/s \] Portanto, essa alternativa está incorreta. D) O ponto P encontra-se a 20,0m de distância da vertical que passa pelo ponto O. A distância horizontal percorrida pelo objeto durante o tempo de queda é: \[ d = v_{horizontal} \cdot t = 5 \cdot 3 = 15 \, m \] Portanto, essa alternativa está incorreta. E) A equação da trajetória do objeto abandonado, em relação a um referencial fixo no solo, é y = 15x². A equação da trajetória pode ser expressa como: \[ y = h - \frac{g}{2v_{horizontal}^2} x^2 \] Substituindo os valores: \[ y = 45 - \frac{10}{2 \cdot 5^2} x^2 = 45 - \frac{10}{50} x^2 = 45 - 0,2x^2 \] Portanto, essa alternativa está incorreta. Após analisar todas as alternativas, parece que nenhuma delas está correta. Você pode precisar revisar a questão ou verificar se há algum erro nas opções apresentadas.

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