Question
9) Um desordeiro joga uma pedra verticalmente para baixo com uma velocidade inicial de 12,0 m/s a partir do telhado de um edificio, 30 ,0 m acima do solo. (a) Quanto tempo leva a pedra para atingir o solo? (b)Qual é a velocidade da pedra no momento do choque?
Solution
3.2
(207 Votos)
Valter
Elite · Tutor por 8 anos
Resposta
(a) Para determinar o tempo que a pedra leva para atingir o solo, podemos usar a equação de movimento:
Onde:-
é a altura do edifício (30,0 m)-
é a velocidade inicial da pedra (12,0 m/s)-
é a acel9,8 m/s², pois a pedra está caindo)-
é o tempo que queremos encontrarSubstituindo os valores na equação, temos:
Simplificando a equação, temos:
Resolvendo essa equação quadrática, encontramos:
Onde
,
e
.Substituindo os valores, temos:
Considerando a solução positiva:
Portanto, a pedra leva aproximadamente 1,54 segundos para atingir o solo.(b) Para determinar a velocidade da pedra no momento do choque, podemos usar a equação de velocidade:
Onde:-
é a velocidade final da pedra-
é a velocidade inicial da pedra (12,0 m/s)-
é a aceleração da pedra (9,8 m/s²)-
é o tempo que encontramos na parte (a) (1,54 s)Substituindo os valores na equação, temos:
Portanto, a velocidade da pedra no momento do choque é de aproximadamente 27,1 m/s.