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Ao bater um tiro de meta, um goleiro imprime à bola uma velocidade de módulo 28 m/s inclinada de um ângulo θ=45° com a horizontal. Supondo que a bola retorne ao solo sem ser interceptada por qualquer jogador, qual será a altura máxima atingida pela bola e o seu alcance horizontal?
A imagem mostra um goleiro batendo um tiro de meta, imprimindo à bola uma velocidade de 28 m/s inclinada de 45° com a horizontal. A imagem ilustra a questão sobre a altura máxima atingida pela bola e seu alcance horizontal.
20 m; 80 m
0,71 m; 2,86 m
60 m; 20 m
28,28 m; 56,57 m
57 m; 28 m
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Questões para Estudantes

há 6 meses

Respostas

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há 6 meses

Para resolver essa questão, vamos usar as fórmulas da física para o movimento de projéteis. 1. Altura máxima (h): A altura máxima pode ser calculada pela fórmula: \[ h = \frac{v_y^2}{2g} \] onde \( v_y \) é a componente vertical da velocidade inicial e \( g \) é a aceleração da gravidade (aproximadamente \( 9,81 \, m/s^2 \)). A componente vertical da velocidade inicial é: \[ v_y = v \cdot \sin(\theta) = 28 \cdot \sin(45°) = 28 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 19,8 \, m/s \] Substituindo na fórmula da altura máxima: \[ h = \frac{(19,8)^2}{2 \cdot 9,81} \approx \frac{392,04}{19,62} \approx 20 \, m \] 2. Alcance horizontal (R): O alcance horizontal pode ser calculado pela fórmula: \[ R = v_x \cdot t \] onde \( v_x \) é a componente horizontal da velocidade inicial e \( t \) é o tempo total de voo. A componente horizontal da velocidade inicial é: \[ v_x = v \cdot \cos(\theta) = 28 \cdot \cos(45°) = 28 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 19,8 \, m/s \] O tempo total de voo (t) pode ser encontrado pela fórmula: \[ t = \frac{2v_y}{g} = \frac{2 \cdot 19,8}{9,81} \approx 4,04 \, s \] Agora, substituindo na fórmula do alcance: \[ R = 19,8 \cdot 4,04 \approx 80 \, m \] Portanto, a altura máxima atingida pela bola é 20 m e o alcance horizontal é 80 m. A resposta correta é: 20 m; 80 m.

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