Qual das seguintes funções polinomiais pode ser usada para modelar o movimento de um projétil atirado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 10 m/s?

(A) - 
 f(x) = 10x + 5
(B) - 
 f(x) = -10x + 5
(C) - 
 f(x) = 10x^2 + 5
(D) - 
 f(x) = -10x^2 + 5
(E) - 
 f(x) = 10x^2 - 5

Explicação

Um projétil atirado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 10 m/s está sujeito à aceleração da gravidade, que é de aproximadamente 9,8 m/s². Isso significa que a velocidade do projétil diminui à medida que ele sobe, até chegar a um ponto máximo, e então começa a cair.

A equação do movimento do projétil pode ser expressa por:

f(x) = -10x^2 + 5

onde:

  • f(x) é a altura do projétil em relação ao solo (em metros)
  • x é o tempo decorrido desde o lançamento do projétil (em segundos)

O termo -10x^2 representa a aceleração da gravidade, que é constante e negativa (para baixo). O termo 5 representa a velocidade inicial do projétil (10 m/s).

Análise das alternativas

As demais alternativas não podem ser utilizadas para modelar o movimento do projétil:

  • (A) f(x) = 10x + 5: essa função é linear e não leva em conta a aceleração da gravidade.
  • (B) f(x) = -10x + 5: essa função é linear e leva em conta a aceleração da gravidade, mas não leva em conta a velocidade inicial do projétil.
  • (C) f(x) = 10x^2 + 5: essa função é quadrática, mas não leva em conta a aceleração da gravidade.
  • (E) f(x) = 10x^2 - 5: essa função é quadrática e leva em conta a aceleração da gravidade, mas não leva em conta a velocidade inicial do projétil.

Conclusão

A função polinomial f(x) = -10x^2 + 5 pode ser usada para modelar o movimento de um projétil atirado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 10 m/s. Essa função leva em conta tanto a aceleração da gravidade quanto a velocidade inicial do projétil.