Uma pessoa vê um vaso de flores passar em frente a uma janela de 2,0 m de altura, primeiro para cima e depois para baixo. Se o tempo total em que o vaso permanece visível é 0,5 s, determine a altura que ele atinge, acima da janela.
Boa noite, Wil.
Adotando o referencial como o parapeito da janela como zero e o sentido para cima como positivo, podemos formular:
s=s0+v0t-gt²/2
s=0+v0t-10t²/2
s=v0t-5t²
O tempo que permanece visível é de 0,5s (total). Como o tempo que vai ficar visível é igual na subida e na descida, este tempo é de 0,25s em cada um dos casos. Então, para 'andar' os primeiros 2,0m leva um tempo de 0,25s. Substituindo:
2=v0*0,25-5*0,25²
2=0,25v0-0,3125
v0=(2+0,3125)/0,25
v0=9,25m/s
Sabendo agora a velocidade inicial fica mais fácil saber a altura total, já que a velocidade na altura máxima terá velocidade igual a zero. Então vamos obter
v=v0-gt
0=9,25-10*t
t=9,25/10
t=0,925s (para atingir a altura total)
Então:
s=v0t-5t²
s=9,25t-5t²
s=9,25*0,925-5*(0,925)²
s=4,28m
Então, 4,28-2,00=2,28m acima da janela :)
Poderíamos ter usado direto a equação de torricelli, também, para evitar calcular o tempo:
v²=v0²-2gΔs
0²=9,25²-2*10*Δs
20Δs=9,25²
Δs=9,25²/20
Δs=4,28m
Então, novamente, 4,28-2,00=2,28 m acima da janela
Espero ter ajudado!
Abraços!
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Física Geral e Experimental
•UNIDERP - ANHANGUERA
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