Question

Um projétil de espingarda é lançado horizontalmente com velocidade incial de 300m/s. Sem considerar a resistência do ar, qual distância percorrida em seu percurso vertical após um deslocamento horizontal de 150m? ( Dado= 10m/s²)

Answer 1

Apesar de ser lançado horizontalmente, o projétil começa a cair. Vetorialmente, podemos analisar os movimentos separados. O horizontal, que será retilíneo uniforme, ou seja, constante. E o vertical, que será uniformemente variado, de acordo com a aceleração da gravidade.

Apesar de analisarmos o movimento de forma fragmentada, o vertical e horizontal ocorrem ao mesmo tempo, de modo que uma posição vertical corresponde a uma posição horizontal no mesmo instante.

Então, quando o projétil percorre 150m horizontais, podemos saber quanto ele se moveu verticalmente na queda ao termos conhecimento do instante em que o projétil alcançava 150m horizontalmente.

Aplicando à fórmula de posição do M.R.U. (movimento horizontal), temos:
S = So + v · t
150 = 0 + 300 · t
150 = 300 · t
t = 150/300
t = 0,5s

Queremos saber quanto o projétil percorreu quando este se encontravava a 150m horizontalmente. Agora sabemos que isso ocorreu no instante t = 0,5 s.

No movimento vertical, temos a aceleração da gravidade, que vale 10 m/s². Por tratar-se de uma queda, esse valor é negativo. O movimento teve início do repouso, então a velocidade inicial (Vo) é nula.
S = So + Vo · t + a · t²/2
S = 0 + 0 · 0,5 + (-10) · 0,5²/2
S = -10 · 0,25 /2
S = - 1,25 m

O projétil percorreu na vertical -1,25 m após um deslocamento horizontal de 150 m.

Tentei explicar demais porque eu tive muita dificuldade pra entender isso. Se for o caso, espero ter ajudado ;)