Física, perguntado por DiscipuloPlatonico, 10 meses atrás

Num parque de diversões um dos brinquedos consiste em usar um canhão fixo,inclinado,fazendo um ângulo igual a 45° com o solo,para atingir uma pequena bola suspensa a 3,0m de altura e a uma distância horizontal de 5,0m do canhão.Determine a velocidade inicial que deve ser imprimida ao projétil para se conseguir acertar o alvo.
(Dados:g=10 m/s²;sen45=cos45= raiz de 2/2

Soluções para a tarefa

Respondido por SehnorSehn

Para iniciarmos a questão, temos que ter em mente o Princípio da Independência dos Movimentos Simultâneos, proposto por Galileu e que será muito útil para a resolução da questão. Assim, em poucas palavras, podemos entendê-lo como:

Se um corpo apresenta um movimento composto (como um movimento oblíquo trazido pela questão), cada um de seus movimentos componentes se realiza de maneira simultânea e no mesmo intervalo de tempo.

Dessa forma, temos que:

Movimento Oblíquo = Queda Livre + Movimento Horizontal

Seguindo, como a questão evidencia a Distância Horizontal percorrida pela bola de canhão, podemos calcular qual será o tempo gasto durante esse movimento, que de acordo com o Princípio supracitado, será o mesmo tempo do outro movimento componente, isto é:

Velocidade (Vx) = Distância / Tempo
Vo.cos45° = 5 / t
Vo.√2/2 = 5t
t = 5/Vo√2/2
t = 10/Vo√2
t = 5√2/Vo

Agora que temos o tempo transcorrido durante o movimento horizontal (eixo X), basta aplicarmos esse tempo no "Movimento Vertical" realizado pelo corpo, que é basicamente uma Queda Livre (eixo Y), obtendo: