Uma bola, arremessada a um ângulo de 60,0o acima do plano horizontal, atinge um prédio a 18,0 m de distância, em um ponto 8,00 m acima do ponto do qual foi lançada. Despreze a resistência do ar. Determine o módulo da velocidade inicial da bola.
Vamos analisar o movimento da bola nas direções xe y mutuamente perpendiculares. Sabendo que a bola foio arremessada a um ãngulo de 60 ° aacima do plano horiizontal, então a velocidade na direção x é vx =v cos(60º) e a velocidade na direção y é vy = v sen(60º), onde v é o módulo da velocidade.
O movimento na horizontal é uniforme, ou seja, obedece a seguinte equação horária: xf=x0+vxt=x0+v cos(60º) t=v cos(60º)t, pois x0=0. Note que quando xf=18 m, obtemos que:
\(t= {18 \over v cos(60º)}\)
O movimento na vertical é uniformemente variado, logo obedece a seguinte equação horária:
\(y = y_{0}+vsen(60º)t-{gt^{2}\over 2}=vsen(60º)t-{gt^{2}\over 2}\), onde \(y_{0}=0\). Mas sabendo que \(t= {18 \over v cos(60º)}\), obtemos que:
\(8=vsen(60º) {18 \over v cos(60º)}-{g( {18 \over v cos(60º)})^{2}\over 2}\)
Portanto, podemos concluir que v=16,55 m/s.
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