Um atleta pratica salto ornamental, fazendo uso de uma plataforma situada a 5m do nível da água da piscina. Se o atleta saltar desta plataforma, a partir do repouso, com que velocidade se chocará com a água? Obs.: despreze a resistência do ar e considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10m/s2 .
Um atleta pratica salto ornamental, fazendo uso de uma
plataforma situada a 5m do nível da água da piscina. Se o atleta
saltar desta plataforma, a partir do repouso, com que velocidade
se chocará com a água?
Obs.: despreze a resistência do ar e considere o módulo da
aceleração da gravidade g = 10m/s2
.
- A)10 m/s.
- B)20 m/s.
- C)30 m/s.
- D)50 m/s.
Resposta:
A alternativa correta é A)
Para resolver este problema, devemos aplicar a equação de movimento uniformemente acelerado, que relaciona a posição, a velocidade e a aceleração de um objeto em queda livre. Nesse caso, como o atleta parte do repouso, sua velocidade inicial é zero.
A equação que descreve o movimento do atleta é:
v = v0 + g × t
Como o atleta parte do repouso, v0 = 0. Além disso, sabemos que o atleta está a 5 metros de altura em relação à água. Para calcular a velocidade com que ele se chocará com a água, precisamos calcular o tempo que leva para chegar ao nível da água.
Podemos usar a equação de movimento para calcular o tempo:
s = s0 + v0 × t + (1/2) × g × t2
Novamente, como o atleta parte do repouso, v0 = 0. Além disso, sabemos que s = 5 metros (altura da plataforma em relação à água) e s0 = 0 (pois o atleta parte do nível da plataforma).
Substituindo esses valores na equação, obtemos:
5 = 0 + 0 × t + (1/2) × 10 × t2
Resolvendo essa equação para t, obtemos:
t = √(2 × 5 / 10) = √1 = 1 segundo
Agora que sabemos o tempo, podemos calcular a velocidade com que o atleta se chocará com a água:
v = 0 + 10 × 1 = 10 m/s
Portanto, a resposta correta é A) 10 m/s.
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