Analise a figura abaixo.
A figura acima mostra um homem de , segurando um pequeno objeto de , em pé na popa de um flutuador de e de comprimento que está em repouso sobre águas tranquilas. A proa do flutuador está a de distância do píer. O homem se desloca a partir da popa até a proa do flutuador, para, e em seguida lança horizontalmente o objeto, que atinge o píer no ponto B, indicado na figura acima. Sabendo que o deslocamento vertical do objeto durante seu voo é de , qual a velocidade, em relação ao píer, com que o objeto inicia o voo?
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Temos que considerar o movimento relativo do homem e do flutuador, pois com o movimento do homem, o flutuador tende a ir para a esquerda. Para isso temos que estabelecer um vínculo entre os dois. Seja $Db$ a distancia que o barco se desloca e $Dh$ a do homem, temos:
$$Db+Dh=6$$
Como não há forças externas atuando sobre o conjunto, conservando-se a quantidade de movimento, temos que:
$$0=-350.Vb+70.Vh$$
$$5.Vb=Vh$$
Como o tempo é o mesmo para ambas as velocidades, temos que:
$$\frac{Vb}{Vh}=\frac{Db}{Dh}$$
Utilizando todas as equações, temos que:
$$Db=1$$
$$Dh=5$$
Pode-se considerar que o homem percorreu toda a extensão do barco até a proa, e o barco apenas se deslocou 1m para a esquerda.
Cálculo do tempo de queda e sua velocidade vertical:
$$Vy=\sqrt{2.10.1,25}=5m/s$$
$$t=\frac{5}{10}=0,5s$$
Logo a velocidade horizontal era de:
$$v=\frac{1+0,8+0,3}{0,5}=3,6m/s=360cm/s$$