Física · lançamento horizontal · lançamento vertical · cinemática
Em um dia de calor intenso, dois colegas estão a brincar com a água da mangueira. Um deles quer saber até que altura o jato de água alcança, a partir da saída de água, quando a mangueira está posicionada totalmente na direção vertical. O outro colega propõe então o seguinte experimento: eles posicionarem a saída de água da mangueira na direção horizontal, a 1 m de altura em relação ao chão, e então medirem a distância horizontal entre a mangueira e o local onde a água atinge o chão. A medida dessa distância foi de 3 m, e a partir disso eles calcularam o alcance vertical do jato de água. Considere a aceleração da gravidade de 10 m s⁻². O resultado que eles obtiveram foi de
1,50 m
2,25 m
4,00 m
4,50 m
5,00 m
Caindo de 1 m, a água leva cerca de 0,45 s e anda 3 m: sai a cerca de 6,7 m/s. Com essa velocidade para cima, sobe v²/2g = 2,25 m.
Por que a B é a certa
Com a mangueira na horizontal a 1 m do chão, a água cai 1 m em queda livre: t = √(2 × 1 ÷ 10) ≈ 0,45 s. Nesse tempo, anda 3 m na horizontal, então sai com v = 3 ÷ 0,45 ≈ 6,7 m/s, ou v² = 45. Apontando a mangueira para cima, com a mesma velocidade de saída, a água sobe até v² ÷ (2g) = 45 ÷ 20 = 2,25 m acima da saída.
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Precisava saber