Física, perguntado por JoanaDark4888, 1 ano atrás

Da janela de um apartamento, uma pedra é lançada verticalmente para cima, com velocidade de 20 m/s. Após a ascensão máxima, a pedra cai até a rua, sem resistência do ar. A relação entre o tempo de subida e o tempo de descida é 2/3. Qual a altura dessa janela, em metros, em relação à rua?

Soluções para a tarefa

Respondido por BrunoAMS
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Na primeira etapa temos que a Energia cinética do lançamento é igual a energia potencial alcançada pela pedra em sua altura máxima,portanto:

Energia cinética = m.g.h
Energia cinética = m.v² / 2

m.g.h = mv² / 2

10h = 20²/2

h = 200/10 = 20 m (Altura máxima alcançada pela pedra a partir da janela)

O tempo de subida da pedra pode ser calculado da seguinte forma:

V = vo - at
0 = 20 - at ( a pedra está desacelerando, por isso a aceleração é negativa)
at = 20

ΔS = vot - at²/2
20 = 20t - at²/2
40 = 40t - at²
40 = 40t - 20t
40 = 20t
t = 2 segundos.

Se o tempo de subida é igual a 2s e a realção entre o tempo de subida e o de descida é de 2/3, temos:

2/3 = ts / td
2/3 = 2/td ∴ td = 3 segundos

Em um movimento de queda livre sabemos que a distancia percorrida pelo corpo é igual a:

d = g.t² / 2 

d = 10 . 3² /2

d = 90/2

d = 45 m
Respondido por cindydanielle174
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Resposta:

H = 25 m

Explicação:

1°: Encontre o tempo de subida ou TS, para isso use a função ou equação horária da velocidade:

V = V0 + g . T

0 = 20 + (-10) . T

10 T = 20

T = 20 / 10

T = 2s

2°: Pela relação entre os tempos de subida e descida encontre o tempo de descida:

TS/TD = 2/3

2/TD = 2/3

TD = 3s

3°: Calcule os tempos de subida e descida para encontrar o tempo total:

2 + 3 = 5s

4°: Para encontrar a altura da janela use a função ou equação horária das posições:

S = S0 + V0 T + g T2 / 2

ΔS = 20 . 5 + (-10) . 52 / 2

ΔS = 20 . 5 - 5 . 25

ΔS = 100 – 125

ΔS = - 25 m

Como ΔS é posição final (S) menos posição inicial (S0), ou seja, onde a pedra caiu menos de onde ela foi lançada, ΔS é o mesmo que a altura da janela (de onde a pedra foi lançada) em relação a rua (onde ela caiu), que por sua vez é 25 m;

OBS: ΔS deu negativo porque o movimento de descida é retrógrado (velocidade negativa), porém a altura é positiva, visto que não existe altura negativa.

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