UFRGS - 2022 - Questão 16

 16. Um avião, viajando paralelamente ao solo com velocidade constante de módulo V0, solta uma carga desde uma altitude h, conforme representa o painel esquerdo da figura abaixo.

Sendo V₀ = 80 m/s o módulo da velocidade do avião e h = 300 m, qual será, depois de 5 s, o módulo da velocidade da carga em relação ao avião, desprezando-se a resistência do ar? Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s² . 

(A) 0 m/s. 

(B) 30 m/s. 

(C) 50 m/s. 

(D) 90 m/s. 

(E) 130 m/s. 

Resolução:

Como a carga está inicialmente dentro do avião, ela parte com a mesma velocidade horizontal do avião.

Isso ignifica que para quem está dentro do avião observa a carga cair em linha reta, assim deste ponto de vista a velocidade da carga observada por quem está dentro do avião é apenas relativa a velocidade de queda. 

A velocidade inicial de queda é nula, já que a velocidade do haviam é apenas a velocidade horizontal. Para este cálculo, é necessário apenas a função horária da velocidade 

O sinal negativo indica que o sistema de coordenadas está orientado para cima e que o movimento da pedra é contrário a este sistema (para baixo). 

Assim, a velocidade é de 50 m/s.

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Resposta:

Item (C).