uma bola de basquete de 600 g é arremessada por um jogador de 1,90m, fixo no solo, de modo a cair dentro de uma cesta de basquete localizada a 3m de altura.. Durante o arremesso , a bola a descreve um arco de parabola com altura máxima de 4,5 m em relação ao solo. Calcule o trabalho da força peso atuante sobre a bola desde o instante em que sai da mão do jogador até atingir a cesta. Considere que a bola sai das mãos do atleta a uma altura de 50cm acima de sua cabeça.
Soluções para a tarefa
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Temos no caso acima um lançamento oblíquo. As forças que atuam na bola são a força que o jogador fez e o peso da bola. Como é um lançamento oblíquo, a parte horizontal do movimento não possui ação da aceleração, pois trata-se de um movimento uniforme. A parte vertical é um movimento uniformemente variado.
A altura máxima que a bola atingiu foi de 4,5 metros, como o jogador tem 1,90 metros e a bola saiu a 0,5 metros da sua cabeça, até o ponto mais alto a bola subiu -
Δh = 4,5 - 2,4 = 2,1 metros
Da altura máxima até a cesta a altura percorrida é de -
Δh = 1,5 metros
O peso da bola pode ser calculado da seguinte forma -
P = mg
P = 0,6 (kg) · 10
P = 6 N
O trabalho de uma força é resultado do produto entre a mesma e o deslocamento provocado -
τ = Fd
Quando a bola está subindo, o trabalho do peso é negativo, então -
τ = - P·d
τ = - 6 ·2,1
τ = - 12,6 Joules
Quando a bola está descendo o trabalho do peso é positivo
τ = 6( 1,5) = 9 Joules
τ = -12,6 + 9
τ = - 3,6 Joules