7) Um foguete de garrafa pet é lançado do chão verticalmente para cima com uma velocidade de 40 m/s.Desprezando a resistência do ar e usando g=10 m/s²,calcule:
a)O tempo gasto pelo foguete para atingir a altura máxima
b)A altura máxima em relação ao solo
c)O tempo gasto para o foguete retornar ao solo
d)A velocidade ao tocar ao solo.
Soluções para a tarefa
Bom dia!
RESPOSTAS:
A) 4s
B) H= 80m
C) 4s (conservação da energia mecânica para cada ponto)
D) 40m/s
Perceba que podemos resolver a letra a, b, c e d numa mesma linha de raciocínio.
Podemos pensar na fórmula da altura máxima
H= gt²/2 * (ver última linha)
Perceba que não temos a altura.
Podemos aplicar a fórmula de Torricelli
V²= vo² - 2.g.∆S
Esse sinal negativo nos diz que o movimento do corpo está contra a gravidade que aponta para baixo, e o ∆S é nossa variação do espaço (vide foto). O Hi será 0 porque ele saiu do solo e a velocidade final (V) também será 0 porque ele para no ponto mais alto.
0= 1600 -2.10.Hf
Dessa forma encontramos Hf= 80m
Com isso descobrimos o tempo através da primeira fórmula:
80= 10.t²/2 -> t= 4s
Como agora ele irá descer, aplicamos novamente Torricelli, mas considerando o sinal positivo porque está na mesma direção da gravidade e velocidade inicial sendo 0 porque ele irá começar o movimento, de modo que tenha uma velocidade final após o término de sua trajetória.
V²= vo² + 2.g.∆S, onde nosso ∆S é a altura máxima atingida por ele (que já encontramos).
V²= 0 + 2.10.80
V²= 1600
V= 40 m/s
De fato! A mesma velocidade em que ele sai é a mesma em que ele volta para o solo (Pelo princípio da conservação da energia mecânica).
* H= Ho +Vo.t + at²/2 (EQUAÇÃO HORÁRIA DO ESPAÇO EM FUNÇÃO DO TEMPO)
Considerando Ho nosso ponto de partida, o corpo saindo do repouso com Vo= 0 e a aceleração g
H= gt²/2
Ajudei?
qualquer dúvida, comente!
