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Questão 44940

FUVEST 2006
Física

(FUVEST - 2006) Uma pista de skate, para esporte radical, é montada a partir de duas rampas R1 e R2, separadas entre A e B por uma distância D, com as alturas e ângulos indicados na figura. A pista foi projetada de tal forma que um skatista, ao descer a rampa R1, salta no ar, atingindo sua altura máxima no ponto médio entre A e B, antes de alcançar a rampa R2.

a) Determine o módulo da velocidade VA, em m/s, com que o skatista atinge a extremidade A da rampa R1.

b) Determine a altura máxima H, em metros, a partir do solo, que o skatista atinge, no ar, entre os pontos A e B.

c) Calcule qual deve ser a distância D, em metros, entre os pontos A e B, para que o skatista atinja a rampa R2 em B, com segurança.

Gabarito:

Resolução:

a) Temos que: 

\ E_{A} = E_{0}  (referencia  em  A) \ \ frac{mV_{A}^{2}}{2} = mg (H_{0}- H_{A}) \ V{A} = sqrt{2.10.5} = 10 m/s

b) 

Movimento na vetical, temos: 

\ V_{y} = V_{0y}^{2} + 2gamma Delta S_{y} \ \ V_{0y} = V_{A} . sen 	heta = 10 . 0,5 = 5 m/s \ \ 0 = 25 + 2 (-10 ) (H-3) \ \ 20(H-3) = 25 \ \ H -3 = 1,25 \ \ H = 4,25 m

c) 

Tempo de subida, temos que: 

V_{y} = V_{0y} + gamma t (MUV) \ \ 0 = 5-10 t_{s} \ \ t_{s} = 0,5 s

Tempo de vôo: 

T = t_{s} + T_{Q} = 2t_{s} = 1s

Agora vamos calcular o alcance analisando o movimento na horizontal: 

\ V_{x} = V_{A} . cos (	heta) = 10 . 0,87 = 8,7 m/s \ \ D = 8,7. 1 = 8,7 m

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