Lançamento oblíquo
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Lançamento oblíquo
(PUC-GO 2022)
A água esguichada de um bocal localizado a 4 metros de altura do chão descreve um arco de parábola, cujo vértice é o bocal. A corrente de água desce exatamente 1 metro verticalmente nos primeiros 10 metros de movimento horizontal. Consideradas as condições descritas nesta questão, marque a única alternativa correta que indica a que distância horizontal a água atingirá o solo:
gabarito= 20 metros
Olá! Não consegui entender como seria a trajetória, se será lançamento oblíquo ou se será horizontal.Além disso não consegui desenvolver o raciocínio acerca das contas poderiam me ajudar por favor?
A água esguichada de um bocal localizado a 4 metros de altura do chão descreve um arco de parábola, cujo vértice é o bocal. A corrente de água desce exatamente 1 metro verticalmente nos primeiros 10 metros de movimento horizontal. Consideradas as condições descritas nesta questão, marque a única alternativa correta que indica a que distância horizontal a água atingirá o solo:
gabarito= 20 metros
Olá! Não consegui entender como seria a trajetória, se será lançamento oblíquo ou se será horizontal.Além disso não consegui desenvolver o raciocínio acerca das contas poderiam me ajudar por favor?
Raíssa Leite- Iniciante
- Mensagens : 21
Data de inscrição : 06/06/2024
Re: Lançamento oblíquo
Como não foi dado o ângulo de lançamento a velocidade inicial será horizontal (Vx)
H = 4 m ---> D = ?
h = 4 - 1 ---> h = 3 m ---> d = 10 m
h = (1/2).g.t² ---> Calcule t
d = Vx.t ---> Calcule Vx
H = (1/2).g.T² ---> Calcule t
D = Vx.T ---> Calcule D
H = 4 m ---> D = ?
h = 4 - 1 ---> h = 3 m ---> d = 10 m
h = (1/2).g.t² ---> Calcule t
d = Vx.t ---> Calcule Vx
H = (1/2).g.T² ---> Calcule t
D = Vx.T ---> Calcule D
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 72847
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 78
Localização : Santos/SP
Re: Lançamento oblíquo
Uma outra forma de visualizar o problema seria.
A questão informa que o movimento da água esguichada da torneira descreve um arco de parábola. Logo mais à frente, no enunciado, temos que o vértice dessa parábola está na altura da torneira. Isso me indica que essa questão nada mais é que um problema de lançamento horizontal, no qual temos no eixo vertical uma queda livre, onde a aceleração do movimento é a aceleração da gravidade( por simplificação na resolução considerei que [latex] g=10m/s^{2}[/latex]) , e no eixo horizontal temos um MRU em que a velocidade Vx é constante.
Dessa maneira, usaremos a informação de que "quando a água cai 1 m verticalmente, se desloca 10 m horizontalmente" para descobrir a velocidade Vx do movimento, pois esta é sempre constante. E, por fim, calcular o tempo total de queda para finalmente descobrir o alcance total.
[latex] h=\frac{g~\cdot t^{2}}{2}\\\\ 1=\frac{10~\cdot t^{2}}{2}\\\\ t= \sqrt{\frac{1}{5}} ~ \rightarrow t=\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{5}}\rightarrow ~ t= \frac{\sqrt{5}}{5}s \rightarrow tempo~para~cair~1m~verticalmente.[/latex]
Encontrado o tempo que leva para a água cair 1m, vamos usar esse dado para encontrar a velocidade horizontal ( Vx ) da água ao sair da torneira.
[latex]X= V_{x} \cdot t\\\\ 10= V_{x} \cdot \frac{\sqrt{5}}{5}\\\\ V_{x}= \frac{10 \cdot 5}{\sqrt{5}}\\\\ V_{x}= \frac{50}{\sqrt{5}}\\\\ V_{x}= \frac{50 \sqrt{5}}{5}~ \rightarrow ~ V_{x} = 10 \sqrt{5} m/s[/latex]
Como essa velocidade é constante durante todo o movimento vamos descobrir o tempo total de queda e por fim encontrar o deslocamento vertical total.
[latex] h=\frac{g~\cdot t^{2}}{2}\\\\ 4=\frac{10~\cdot t^{2}}{2}\\\\ t= \sqrt{\frac{4}{5}} ~ \rightarrow t=\frac{\sqrt{4}}{\sqrt{5}}\rightarrow ~ t= \frac{2\cdot \sqrt{5}}{5}s \rightarrow tempo~total~de~queda.[/latex]
Alcançe máximo horizontal é dado por:
[latex]X= V_{x} \cdot t\\\\ X= 10\sqrt{5}\cdot \frac{2\sqrt{5}}{5}\\\\X= 2\sqrt{5} \cdot 2\sqrt{5}\\\\ \boxed {X= 20m} [/latex]
A questão informa que o movimento da água esguichada da torneira descreve um arco de parábola. Logo mais à frente, no enunciado, temos que o vértice dessa parábola está na altura da torneira. Isso me indica que essa questão nada mais é que um problema de lançamento horizontal, no qual temos no eixo vertical uma queda livre, onde a aceleração do movimento é a aceleração da gravidade( por simplificação na resolução considerei que [latex] g=10m/s^{2}[/latex]) , e no eixo horizontal temos um MRU em que a velocidade Vx é constante.
Dessa maneira, usaremos a informação de que "quando a água cai 1 m verticalmente, se desloca 10 m horizontalmente" para descobrir a velocidade Vx do movimento, pois esta é sempre constante. E, por fim, calcular o tempo total de queda para finalmente descobrir o alcance total.
[latex] h=\frac{g~\cdot t^{2}}{2}\\\\ 1=\frac{10~\cdot t^{2}}{2}\\\\ t= \sqrt{\frac{1}{5}} ~ \rightarrow t=\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{5}}\rightarrow ~ t= \frac{\sqrt{5}}{5}s \rightarrow tempo~para~cair~1m~verticalmente.[/latex]
Encontrado o tempo que leva para a água cair 1m, vamos usar esse dado para encontrar a velocidade horizontal ( Vx ) da água ao sair da torneira.
[latex]X= V_{x} \cdot t\\\\ 10= V_{x} \cdot \frac{\sqrt{5}}{5}\\\\ V_{x}= \frac{10 \cdot 5}{\sqrt{5}}\\\\ V_{x}= \frac{50}{\sqrt{5}}\\\\ V_{x}= \frac{50 \sqrt{5}}{5}~ \rightarrow ~ V_{x} = 10 \sqrt{5} m/s[/latex]
Como essa velocidade é constante durante todo o movimento vamos descobrir o tempo total de queda e por fim encontrar o deslocamento vertical total.
[latex] h=\frac{g~\cdot t^{2}}{2}\\\\ 4=\frac{10~\cdot t^{2}}{2}\\\\ t= \sqrt{\frac{4}{5}} ~ \rightarrow t=\frac{\sqrt{4}}{\sqrt{5}}\rightarrow ~ t= \frac{2\cdot \sqrt{5}}{5}s \rightarrow tempo~total~de~queda.[/latex]
Alcançe máximo horizontal é dado por:
[latex]X= V_{x} \cdot t\\\\ X= 10\sqrt{5}\cdot \frac{2\sqrt{5}}{5}\\\\X= 2\sqrt{5} \cdot 2\sqrt{5}\\\\ \boxed {X= 20m} [/latex]
ThierrySenna- Iniciante
- Mensagens : 2
Data de inscrição : 06/10/2016
Idade : 26
Localização : Aracaju-se
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