Exercício
Um garoto que se encontra em uma quadra coberta solta um balão
com gás hélio e este passa a se deslocar em movimento retilíneo
uniforme com velocidade de 2 m/s. Ao atingir o teto da quadra, o
balão estoura e o som do estouro atinge o ouvido do garoto 5,13 s
após ele o ter soltado. Se o balão foi solto na altura do ouvido do
garoto, então a distância percorrida por ele até o instante em que
Soluções para a tarefa
Perceba que a questão diz ser a velocidade de 2m/s constante, ou seja não há resistência do ar nem mesmo gravidade interferindo na análise por isso a equações de MU devem ser aproveitadas. Espero ter ajudado.
A distância percorrida é de 10,2 metros.
Sabemos que, em um Movimento Retilíneo Uniforme, ou seja, sem aceleração, a velocidade está relacionada ao deslocamento e ao tempo gasto para realizá-lo por meio da seguinte equação-
Vm = ΔS/Δt
No caso em questão, temos o tempo de subida do balão (t1) e o tempo com que o som chega até o ouvido do garoto (t2)-
5,13 = t1 + t2
Sabemos que a velocidade do balão e a velocidade do som no ar são as seguintes -
V1 = 2 m/s
V2 = 340 m/s
A distância percorrida pelo balão e pelo som é a mesma (S).
Assim, podemos montar as seguintes equações -
- 2 = S/t1 ⇒ S = 2t1
- 340 = S/t2 ⇒ S = 340t2
- t1 + t2 = 5,13 ⇒ t1 = 5,13 - t2
Resolvendo o sistema,
2t1 = 340 t2 ⇒ t1 = 170t2
t1 = 5,13 - t2 ⇒ 170 t2 = 5,13 - t2
t2 = 5,13/171
t2 = 0,03 segundos
Podemos substituir o valor de t2 em -
340 = S/t2
S = 340 × 0,03
S = 10,2 metros