QUESTÃO 123
O uso de máquinas lançadoras de bolas é comum em...
QUESTÃO 123
O uso de máquinas lançadoras de bolas é comum em treinos de tênis. Uma empresa, que decidiu produzir e vender essas máquinas para bolas de futebol, pediu para um engenheiro construir um protótipo de uma máquina lançadora adaptada para bolas de futebol a partir de um sistema de molas. Assim, poderiam testar melhor a máquina e seus mecanismos.
O engenheiro verifica que uma bola possui uma massa de 400g e decide que a máquina deve lançar a bola, com velocidade inicial v0, a uma distância máxima de 53m. A fim de que a bola fosse lançada para o alto, definiu-se, arbitrariamente, que o lançador ficaria inclinado a um ângulo de 30∘em relação à horizontal. Para iniciar a construção de seu lançador, o engenheiro tinha disponivel uma mola cuja constante elástica era de 10N/m.
A figura ilustra o lançador e a trajetória parabólica da bola, conforme a descrição.
53m
A fim de verificar se a mola disponível era adequada para a construção do dispositivo, conforme as especificações preestabelecidas, o engenheiro decide calcular a deformação máxima que a mola deveria sofrer. Considerando o tamanho da mola e a deformação máxima, ele poderia concluir se a mola seria ou não adequada para esse projeto.
Em seus cálculos, ele considerou g=10m/s2e desprezou, por simplicidade, a variação de energia potencial gravitacional da bola ao longo de sua trajetória dentro do dispositivo de lançamento.
Após os cálculos, concluiu-se que a deformação máxima à qual a mola deveria ser submetida para que o lançamento ocorresse conforme a descrição dada era de:
(A) 2m
(B) 23m