EEAR 2020 (CFS 2) — questão 74 de Física

Enunciado em texto

Um jogador de basquete lança manualmente de uma altura “h” uma bola com uma velocidade de módulo igual a $v_0$ e com um ângulo em relação a horizontal igual a $\theta$, conforme o desenho. No mesmo instante, o jogador sai do repouso e inicia um movimento horizontal, retilíneo uniformemente variado até a posição final $x_F$, conforme o desenho.

[Figura: eixos y(m), vertical, e x(m), horizontal, com origem 0. A bola parte de um ponto do eixo y na altura h, com velocidade $\vec{v}_0$ inclinada de $\theta$ acima da horizontal (linha tracejada na altura h). A trajetória é um arco de parábola que sobe e volta à altura h na posição $x_F$, marcada no eixo x por uma linha tracejada vertical.]

Considere que, durante todo o deslocamento, a bola não sofre nenhum tipo de atrito e que nesse local atua uma gravidade de módulo igual a “g”. A aceleração horizontal necessária que o jogador deve ter para alcançar a bola quando a mesma retorna a altura de lançamento “h” com a qual iniciou, é corretamente expressa por _____.

a) $\dfrac{2v_0^2}{x_F}$

b) $\dfrac{2v_0 \cos\theta}{x_F}$

c) $\dfrac{v_0^2 \cos^2\theta}{x_F}$

d) $\dfrac{2v_0^2 \cos^2\theta}{x_F}$

(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2020 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.