Question

Um estudante de física no planeta Exidor arremessa uma bola, e ela segue a trajetória parabólica mostrada na figura em baixo. A posição da bola é mostrada em intervalos de 1 s até t=3 s. Em t=1 s, a velocidade da bola é ⃗ v=(2,0^ i+2,0^ j)m/s a. Determine a velocidade da bola em t=0 s, 2 s e 3 s. b. Qual é o valor de g na superfície do planeta Exidor? c. Qual foi o ângulo de lançamento da bola?

Answer 1

A velocidade no instante 0s é $v_y(0)=2i+4j~m/s$.

A velocidade no instante 2s é $v_y(2)=2i+0j~m/s$.

A velocidade no instante 0s é $v_y(2)=2i-2j~m/s$.

A aceleração é $g=-2jm/s^2$.

O ângulo de lançamento da bola é 45º.

No eixo x, como não existe aceleração, a velocidade é constante, v=2i m/s. No eixo y existe a aceleração da gravidade do planeta Exidor. Para encontrar essa aceleração, analisamos a figura (encontrada em uma pesquisa na internet). Segundo a figura, velocidade na direção do eixo y é nula no instante t=2s

Utilizando a equação $v_y(2)=v_o_y+a_yt$, temos

Sabemos a velocidade no instante t=1s.

$0=2j+1g$

$g=-2jm/s^2$

Se a aceleração é de $g=-2jm/s^2$, em t= 0, a velocidade é $4jm/s$ maior que em t=2s. Portanto,

$v_y(0)=4j~m/s$

Analogamente, em t= 3s, a velocidade é $2jm/s$ menor que em t=2s. Portanto,

$v_y(3)=-2j~m/s$

O ângulo de lançamento da bola é dado por

$tg^{-1}(2/2)=45^o$