UNIFESP 2023: Uma bola de 0,4 kg é chutada com velocidade inicial V0 = 20 m/s do ponto A

UNIFESP 2023: Uma bola de 0,4 kg é chutada com velocidade inicial V0 = 20 m/s do ponto A

UNIFESP 2023: Uma bola de 0,4 kg é chutada com velocidade inicial V0 = 20 m/s do ponto A, na encosta de um morro, e, depois de descrever um arco de parábola no ar, toca novamente a encosta desse morro no ponto C, que está verticalmente 15 m abaixo do ponto A.

No percurso do ponto A ao ponto C, a bola atinge o ponto B, ponto mais alto de sua trajetória, conforme mostra a figura.

Sabendo que, no momento do chute, a velocidade inicial da bola está inclinada de 30º com a horizontal, desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s², calcule:

a) a energia cinética da bola, em joules, imediatamente após o chute e imediatamente antes de tocar o solo, no ponto C.

b) a distância vertical h, em metros, entre o ponto A e o ponto B. Em seguida, calcule o tempo, em segundos, para que a bola vá do ponto A ao ponto C.

RESOLUÇÃO (Cursos Objetivo):

a) 1) Imediatamente após o chute

2) Ao atingir o ponto C

Conservação da energia mecânica:

Ef = Ei (referência em C):

EcinC = m g H + Ecin0

EcinC = 0,4 . 10 . 15 + 80 (J)

EcinC = 140 J

b) 1) Analisando o movimento vertical entre A e B

2) Movimento vertical entre A e C

GABARITO:

a) 80 J e 140 J

b) h = 5,0 m e 3,0 s

PRÓXIMA QUESTÃO:

- UNIFESP 2023: Um gás monoatômico ideal está confinado em um recipiente e sofre a transformação cíclica ABCA indicada no diagrama P × V, em que BC é uma transformação isotérmica.

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:

- Prova UNIFESP 2023 com Gabarito e Resolução