Esta tb vale 10 pontos!!! continuamos com Física!!!?

Question

De uma janela situada a 21m do solo foi lançada, horizontalmente , uma bola com velocidade de norma 10m/s.
Uma criança que se encontra sobre um skate apanha a bola a 1m do solo.
As massas da criança e da bola são, respectivamente, 20Kg e 0,2 Kg.

a) A que distância da vertical que contém a janela está colocada a criança?

b) Determine o valor da velocidade da bola imediatamente antes de a criança a agarrar.

c) Desprezando os atritos, determine a norma da velocidade adquirida pela criança.


Por favor , diga passo a passo da resolução dessas questões...

Answer 1

Dados:

y = 1 m

yo = 21 m

Vo = 10 m/s

g = 9,8 m/s*s

t = ?

x = ?

A) primeiro vamos descobrir o tempo .

y - yo = (vo * sen o ) * t - 1/2 * g * t * t

1 m - 21 m = (10 m/s * 0) *t - 1/2 * 9,8 m/s*s * t*t

-20m = -4.9 m/s*s * t*t

- 20m / - 4.9 m/s*s = t * t

t = 2.02 s

achando x.

x= 10 m/s *1 * 2.02s

x = 20.2 m

B)
achando as componentes Vx e Vy

VX = 10 m/s

Vy = - 9.8 m/s*s * 2.02 s

Vy = - 19.80 m/s

agora vamos descobrir a velocidade através da hipotenusa das duas componentes Vx e Vy

V * V = -19.80 * -19.80 + 10 * 10

V * V = 392,04 + 100

V = 22,18 m/s

C) desculpas, ainda não aprendi isso, mas vou dar um olhada em algum livro aqui para tentar responder esta questão.

Answer 2

Este problema envolve movimento com trajetória oblíqua, ou seja, deve ser analisado o que acontece nos eixos X e Y, isoladamente.

Em X, ocorre movimento uniforme (ausência de aceleração, ou seja, velocidade constante sempre).

Por outro lado, em Y, o movimento é uniformemente variado - pois temos a aceleração da gravidade a atuar verticalmente.

Dados:
dx = alcance horizontal: d = Vx.t
dy = Viy.t + 5.t²
Vix = Velocidade inicial em relação ao eixo X = 10 m/s.
Viy = Velocidade inicial em relação ao eixo Y = zero (sempre)
Vx = Vel. em relação ao eixo X: Vx = 10 m/s (sempre).
Vy = Vel. em relação ao eixo Y: Vy² = (Viy)² + 2.g.d (Torricelli).
ou Vy = Viy + g.t
g = 10 m/s²

Repostas:
(a) Calculando a distância do eixo vertical Y em relação ao menino (ou seja, dx):
Isolando o eixo Y, temos como deslocamento vertical:
dy = Viy.t + 5.t² (Viy = zero)
dy = 5.t² (dy = 20)
20 = 5.t²
t² = 4
t = 2 segundos

Logo, a bola demora 2 segundos para alcançar as mãos do menino, na seguinte posição dx (em relação às vertical Y):

dx = 10.t
dx = 10.2
dx = 20 metros.
____________________
(b) Valor da velocidade da bola imediatamente antes de alcançar a mão do menino:

Substituindo por t = 2 segundos:
Vx = 10.t = 10.(2) = 20 m/s
Vy = 5.t² = 5.(2)² = 20 m/s

Velocidade é a soma vetorial entre os dois valores (normas):

(Vx)² + (Vy)² = V²
V² = (20)² + (20)² = 400 + 400 = 800
V = [20 . (raiz de dois)] m/s.
V = 20 . (1,414) = 28,28 m/s (aproximadamente).
______________________
(c) O problema não diz se a criança estava parada ou em movimento. Portanto, considerando que a criança esteja parada e o que acontece no eixo horizontal X, temos um problema de colisão frontal, envolvendo "conservação da quantidade de movimento":

Qantes = Qdepois
M1.V1 = M2.V2

Quantidade de movimento de cada elemento do sistema é o produto entre suas respectivas massas e a velocidades.

No eixo horizontal, no exato momento em que o menino pega a bola, a Vx = 20m/s. Portanto, teremos:

Qantes = massa da bola . velocidade da bola
Qantes = 0,2.(20) = 4 joules

Qdepois = (massa da bola + massa do menino) . velocidade
Qdepois = (0,2 + 20,0) . velocidade = 20,2 . velocidade

Portanto:
Qantes = Qdepois
4,0 = 20,20 . velocidade
velocidade = 4,0 / 20,20 = 0,198 m/s (aproximadamente)

Também podemos arredondar este valor para velocidade = 0,2 m/s.

Answer 3

Ah!!! Faz uma mais difícil, que esta é muito fácil!!! Quer a resposta? Aqui está:

a) A distândia, deverá ser calculada a partir do tempo de queda... Depois calculo a distância multiplicando pela velocidade horizontal... Considerarei a aceleração vertical como 10m/s^2... E a altura de queda será apenas 20m, pois a bola foi pega 1m acima do nível do solo.

t= 2s (tempo de queda!)
D=2s*10m/s=20m

b) A velocidade deverá ser usado o teorema de potágoras, para que se tenha um vetor único, da expressão Vf= (10i+20j)m/s = 17,32m/s

c) Para calcular a velocidade adquirida pela criança, deverá ser utilizada a conservação da energia... Que deverá ser toda convertida em energia cinética... A única força que fará com que o menino se mova é a força horizontal, então deveremos usar apenas a energia adquirida pelo vertor horizontal, a não ser que o menino esteje em uma rampa de ângulo igual ao de queda da bola. A massa final do menino deverá conter a massa da bola para que se tenha um calculo mais preciso, porém devido a enorme diferença das massas, podemos desconsiderar a massa da bola na massa do menino no final. Farei o cálculo considerando as duas hipóteses...

Hipótese 1 - Considerando a massa da bola:

V= 0,95m/s (velocidade adquirida, desde que o menino esteje em repouso)

Hipótese 2 - Desonsiderando a massa da bola:

V= 1m/s (velocidade adquirida, desde que o menino esteje em repouso)

Answer 4

Esta é bem difícil!!! Pode pegar seu livro e tentar estudar e muitoo.

Answer 5

Você faltou a aula!??