Utilize as informações a seguir para responder à questão.Um trem em alta velocidade desloca-se ao longo de um trecho retilíneo a uma velocidade constante de 108 km/h. Um passageiro em repouso arremessa horizontalmente ao piso do vagão, de uma altura de 1 m, na mesma direção e sentido do deslocamento do trem, uma bola de borracha que atinge esse piso a uma distância de 5 m do ponto de arremesso.O intervalo de tempo, em segundos, que a bola leva para atingir o piso é cerca de:
Utilize as informações a seguir para responder à questão.
Um trem em alta velocidade desloca-se ao longo de um trecho retilíneo a uma velocidade
constante de 108 km/h. Um passageiro em repouso arremessa horizontalmente ao piso
do vagão, de uma altura de 1 m, na mesma direção e sentido do deslocamento do trem,
uma bola de borracha que atinge esse piso a uma distância de 5 m do ponto de arremesso.
O intervalo de tempo, em segundos, que a bola leva para atingir o piso é cerca de:
- A)0,05
- B)0,20
- C)0,45
- D)1,00
Resposta:
A alternativa correta é C)
Vamos resolver o problema! Primeiramente, precisamos encontrar a velocidade da bola em relação ao trem. Como a bola é arremessada horizontalmente, sua velocidade vertical é a que importa. A altura de queda é de 1 m, então podemos usar a equação da velocidade média para calcular o tempo de queda:
v = Δs / Δt
Como a bola cai de 1 m, Δs = 1 m. Além disso, a velocidade média é igual à velocidade final, pois a bola parte do repouso. A equação da velocidade final em função da aceleração e do tempo é:
v = g * t
Substituindo v = Δs / Δt, obtemos:
Δs / Δt = g * t
Simplificando, obtemos o tempo de queda:
t = sqrt(2 * Δs / g)
Substituindo os valores, obtemos:
t ≈ sqrt(2 * 1 / 9.8) ≈ 0.45 s
Portanto, a resposta correta é C) 0,45 s.
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