Respostas
Ola Joanna, para resolver esse problema iniciaremos de inicio a decomposição da velocidade e do movimento:
a velocidade inicial vai ser Vo com modulo de 450m/s, que faz um angulo α com o chão logo:
o vetor Vo = |Vo|cos(α)î + |Vo|sen(α)^j
como o movimento e o lansamento da bala temos que o movimento horizontal não é acelerado em quanto o movimento vertical é, sendo assim decompodo a posição em X e Y temos que:
(1) X= |Vo|cos(α)t; Y=|Vo|sen(α)t - (g/2)t^2
sendo assim, chamaremos de Tf o tempo que progetil demora para atingir o alvo próximo ao chão. Desta forma, por (1) temos que no tempo final:
X= |Vo|cos(α)*Tf <--> Tf=X/(|Vo|cos(α)) (2)
Y=0=|Vo|sen(α)Tf- (g/2)Tf^2 Y=0 pois quando esta no tempo final a gravidade ja fez o corpo volta ao chão.Logo:
0=|Vo|sen(α)*Tf- (g/2)*Tf^2 <---> 0=Tf*(|Vo|sen(α)-(g/2)Tf)
como estamos no ponto final temos que Tf e diferente de 0 logo:
0=|Vo|sen(α)-(g/2)Tf <--> |Vo|sen(α)=(g/2)Tf (3)
substituindo (2) em (3)
temos que:
|Vo|sen(α)=(g/2)*(X/(|Vo|cos(α))) <---> X = 2(|V0|^2)*sen(α)cos(α)/g <--->
X = (|V0|^2)*sen(2α)/g formula do alcance (4)
através dessa formula encontraremos a letra a) que no nosso caso e o angulo α
logo manipulando 4 chegamos em sen(2α) = Xg/(|V0|^2)
sendo x= 65m ;g = 10 m/s^2 e vo =450 m/s
logo sem(2α) = 65*10/450^2=650/202500=0,0032 <-->
α = arcosem(0,0032)/2
α= 0,0016
na letra b) usaremos (2) de modo que
Tf=X/(|Vo|cos(α)) <--> Tf = 65m/450(m/s)*cos(0,0016) sendo cos(0,0016) aprocimadamente 1 temos que:
Tf = 65m/450(m/s)
Tf = 0,144s aproximadamente
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