Uma bola é lançada verticalmente para cima a 10 m / s da borda de um edifício que é de 50 m de altura.Quanto tempo leva a bola para chegar ao chão?

Uma bola é lançada verticalmente para cima a 10 m / s da borda de um edifício que é de 50 m de altura.Quanto tempo leva a bola para chegar ao chão?
Anonim

Responda:

Demora cerca de 4,37 segundos.

Explicação:

Para resolver isso, vamos dividir o tempo em duas partes.

#t = 2t_1 + t_2 #

com # t_1 # sendo o tempo que a bola leva para subir a partir da borda da torre e parar (ela é dobrada porque levará a mesma quantidade de tempo para retornar a 50m da posição parada), e # t_2 # sendo o tempo que leva a bola para chegar ao chão.

Primeiro vamos resolver para # t_1 #:

# 10 - 9.8t_1 = 0 #'

# 9.8t_1 = 10 #

# t_1 = 1,02 # segundos

Então, vamos resolver para t_2 usando a fórmula de distância (observe aqui que a velocidade quando a bola está descendo da altura da torre será de 10 m / s em direção ao solo).

#d = vt_2 + 1 / 2at_2 ^ 2 #

# 50 = 10t_2 + 1/2 * 9.8t_2 ^ 2 #

# 0 = 4.9t_2 ^ 2 + 10t_2 - 50 #

Quando resolvida, essa equação polinomial gera:

# t_2 = -4,37 # segundos

ou

# t_2 = 2,33 # segundos

Apenas o positivo corresponde a uma possibilidade física real, então vamos usar isso e resolver.

#t = 2t_1 + t_2 = 2 * 1,02 + 2,33 = 4,37 # segundos