Question

13. Um balão sobe verticalmente, em movimento reti-
líneo uniforme, com velocidade de 5 m/s. Quando
está a 60 m do solo, uma pedra se solta do balão.
Nesse tipo de situação, inicialmente a pedra pos-
sui a mesma velocidade vertical do balão. Após se
soltar, porém, ela realiza um movimento retarda-
do até parar e começar a cair.
a) Determine o tempo que leva para a pedra atin-
gir a altura máxima.
b) Calcule a altura máxima atingida pela pedra.
c) Indique o instante e a velocidade em que a pe-
dra atinge o solo.
Dica: Considere g = 10 m/s2 e adote o solo como
a origem dos espaços.​

Answer 1

Resposta:

A) Tempo que leva para a pedra atingir a altura máxima.

S = SI + Vi . t

60 = 0 + 5 . t

t = 60/5

t = 12 s

B) Altura máxima atingida pela pedra.

60 mm, pois ela é solta na altura do balão .

C) Indique o instante e a velocidade em que a pedra atinge o solo .

Tempo

h = g.t²/2

60 = 10.t²/2

5 t² = 60

t² = 60/5

t² = √12

t = 3,4 s

Velocidade

V = Vi + g.t

V = 5 + 10.3,4

V = 5 + 34

V = 39 m/s

Answer 2

Resposta:

a) 0,5 s

Explicação:

Não está claro na questão mas ela pede o tempo que leva para a pedra atingir a altura máxima após ser solta.

Dá pra encontrar muitas respostas erradas porque não levam em consideração que após a pedra ser solta, há inércia. A pedra continuará subindo após ser solta do balão em movimento retardado (a velocidade diminui ao passar do tempo) por conta da gravidade que, no caso, é a aceleração, e logo passará a cair.

Para a resolução da letra a utilizamos a função do velocidade:

V = V(inicial) + a × t

0 = 5 + 10t

10t = 5

t = 5/10

t = 1/2

t = 0,5 s