Movimento descendente em queda livre – problemas e soluções

Problemas resolvidos em movimento linear – Movimento descendente em queda livre

1. Uma bola é lançada verticalmente para baixo com velocidade inicial de 10 m/s e atinge o solo em 2 segundos. Encontre a velocidade final imediatamente antes da bola atingir o solo. A aceleração da gravidade (g) = 10 m/s² ^. Despreze a resistência da água.

Conhecido :

Velocidade inicial (v _o ) = 10 m/s

Tempo decorrido (t) = 2 segundos

Aceleração da gravidade (g) = 10 m/ ^s²

Procura-se: Velocidade final (v _t )

solução:

A aceleração de 10 m/s² ^significa um aumento de velocidade de 10 m/s por segundo. Após 3 segundos, a velocidade será de 30 m/s.

Velocidade final = 10 m/s + 20 m/s = 30 m/s.

Equações cinemáticas para movimento com aceleração constante , conforme mostrado abaixo:

v _t = v _o + at ………. 1

h = v _o t + ½ at ² ………. 2

v _t ² = v _o ² + 2 ah ………. 3

v _t = v _o + g t

v _t = 10 + (10)(2)

v _t = 10 + 20 = 30 m/s

Velocidade final = v _t = 30 m/s

[irp]

2. Uma pedra é lançada verticalmente para baixo de uma ponte com velocidade inicial de 5 m/s e atinge a água em 2 segundos. Calcule a altura da ponte.

Conhecido :

Velocidade inicial (v _o ) = 5 m/s

Tempo decorrido (t) = 2 segundos

Aceleração devido à gravidade (g) = 10 m/ ^s²

Procura-se: a altura da ponte (h)

solução:

h = v _o t + ½ gt ²

h = (5)(2) + ½ (10)(2) ²

h = 10 + (5)(4)

h = 10 + 20

h = 30 metros

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3. Uma bola é lançada verticalmente para baixo com velocidade inicial de 10 m/s a partir de uma altura de 80 metros. Determine (a) o tempo no ar e (b) a velocidade final imediatamente antes de a bola atingir o solo.

Conhecido :

altura (h) = 80 metros

Velocidade inicial (v _o ) = 10 m/s

Aceleração da gravidade (g) = 10 m/ ^s²

Desejado :

(a) Intervalo de tempo (t)

(b) Velocidade final (v _t )

solução:

(a) Intervalo de tempo (t)

Velocidade final:

v _t ² = v _o ² + 2 gh

v _t ² = (10) ² + 2(10)(80) = 100 + 1600 = 1700

v _t = 41 m/s

Intervalo de tempo (t):

v _t = v _o + g t

41 = 10 + (10)(t)

41 – 10 = 10 t

31 = 10 t

t = 31 / 10 = 3,1 segundos

(b) Velocidade final (v _{t )}?

v _t = 41 m/s

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1. Distância e deslocamento
2. Velocidade média e velocidade vetorial média
3. Velocidade constante
4. aceleração constante
5. movimento de queda livre
6. Movimento descendente em queda livre
7. Movimento de subida e descida em queda livre