Um projétil é disparado obliquamente do solo horizontal com ...

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Q1902461 Física
Um projétil é disparado obliquamente do solo horizontal com ângulo de tiro θ, como ilustra a figura abaixo. Verifica-se que, supondo a resistência do ar desprezível, ao atingir sua altura máxima H, a energia mecânica do projétil está uniformemente dividida: metade sob a forma de energia cinética e metade sob a forma de energia potencial.
Imagem associada para resolução da questão

Nesse caso, o raio de curvatura da trajetória no ponto mais alto atingido é igual a
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Inicialmente, a Ec é dada por

Eco = (1/2)*m*(v0^2)

No ponto máximo da curvatura, há a energia cinética máxima, que pode ser calculado por

Ecmáx = (1/2)*m*(v0^2)*(cos^2(teta))

Logo, Ecmáx = (1/2) Eco

Então

(1/2)*m*(v0^2)*(cos^2(teta)) = (1/2) [(1/2)*m*(v0^2)]

Realizando os devidos cortes, resta que

cos^2(teta) = 1/2

Guarde essa informação.

A Energia mecânica foi dividida em energia cinética e energia potencial, então

mgH = (1/2)*m*(v0^2)

Isolando H, tem-se que

H = (v0^2)/4g

A questão pede o raio, então temos que correlacionar o raio com essa altura de alguma forma

O R da curvatura pode ser dado pela fórmula

R = (v0^2)*(cos^2(teta)) / g

Se cos^2(teta) é 1/2, então basta substituir, ficando

R = (v0^2)/ 2g

Percebe-se que H é a metade de R, então

H = (1/2) R

Então R = 2H

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