Uma pessoa caminha em solo horizontal com
velocidade de 1,8 m/s, num dia chuvoso, mas sem
vento. Para melhor se proteger da chuva, ela
mantém seu guarda-chuva inclinado como mostra
a figura. Em relação ao solo, a trajetória das gotas
é vertical, mas em relação à pessoa é inclinada
como mostram as linhas tracejadas. Calcule o
valor da velocidade com que as gotas estão
caindo em relação à pessoa.
Soluções para a tarefa
O valor da velocidade com que as gotas estão caindo em relação à pessoa é de 3 m/s.
Para realizar esse problema deveremos considerar o conceito de Velocidade Relativa. A velocidade relativa é a velocidade que um corpo móvel tem em relação ao outro.
Se analisarmos a figura e consideramos que o problema nos informa que a velocidade da chuva em relação ao solo é vertical, perceberemos que o vetor velocidade relativa da chuva em relação à pessoa com o guarda chuva é um vetor paralelo à trajetória da chuva no seu chapéu.
Dessa forma, a velocidade relativa será a hipotenusa de um triângulo retângulo que possui um dos ângulos igual a 53°.
Pelas relações trigonométricas em um triângulo retângulo, sabemos que -
Cos β = cateto adjacente/hipotenusa
Assim,
Cos53° = 1,8/Vr
0,6 = 1,8/Vr
Vr = 3 m/s