Uma motocicleta movendo-se a 50,0 km/h salta pela borda de um degrau vertical com 3,0 metros de altura acima do solo. (a) Qual o seu vetor velocidade após 0,2 s de ela ter saído do degrau? (b) A que distância horizontal a partir do degrau a motocicleta atinge o solo? (c) Qual o módulo da sua velocidade neste instante?
a) A velocidade vertical Vy começa em zero e acelera com a gravidade
Vy = g.t = 10 . 0,2 = 2 m/s
A velocidade horizontal Vx permanece constante. O módulo da velocidade é encontrado por pitagoras entre Vx e Vy
V = raiz(Vx² + Vy²) -> Vy = 50km/h / 3,6 ~ 13,9m/s -> V = raiz(13,9² + 2²) = raiz(200) ~14m/s
b) Calculamos primeiro o tempo de queda a partir da aceleração da gravidade e da altura
S = So + Vo.t + a.t²/2 -> 3 = 0 + 0 + 10.t²/2 -> 10.t² = 6 -> t = raiz(0,6) ~ 0,8 s
Calculamos o alcance a partir da velocidade horizontal Vx e do tempo de queda
S = So + Vt = 0 + 14 . 0,8 = 11,1 m
c) Calculamos a velocidade vertical Vy ao final da queda, e depois calculamos o modulo geral por pitagoras novamente
Vy² = Voy² + 2.a.delta(S) -> Vy² = 0 + 2.10.3 -> Vy = raiz(60) -> Vy ~ 7,7 m/s
V = raiz(Vx² + Vy²) = raiz(13,9² + 7,7²) = 15,9 m/s
Para converter para km/h , basta multiplicar por 3,6
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