Em um dia de calor intenso, dois colegas estão a brincar com a água da mangueira. Um deles quer saber até que altura o jato de água alcança, a partir da saída de água, quando a mangueira está posicionada totalmente na direção vertical. O outro colega propõe então o seguinte experimento: eles posicionarem a saída de água da mangueira na direção horizontal, a $1\text{ m}$ de altura em relação ao chão, e então medirem a distância horizontal entre a mangueira e o local onde a água atinge o chão. A medida dessa distância foi de $3\text{ m}$, e a partir disso eles calcularam o alcance vertical do jato de água. Considere a aceleração da gravidade de $10\text{ m}\text{ s}^{-2}$.
O resultado que eles obtiveram foi de
1. No lançamento horizontal de altura $h = 1\text{ m}$, o tempo de queda é determinado pela equação do MUV vertical:
$h = \frac{1}{2} g t^2 \implies 1 = \frac{1}{2} (10) t^2 \implies t^2 = 0{,}2 \implies t = \sqrt{0{,}2}\text{ s}$
2. A velocidade inicial do jato de água na saída da mangueira é:
$v_0 = \frac{d}{t} = \frac{3}{\sqrt{0{,}2}} \implies v_0^2 = \frac{9}{0{,}2} = 45\text{ m}^2/\text{s}^2$
3. Apontando a mangueira para cima (lançamento vertical), aplicamos Torricelli na altura máxima ($v = 0$):
$v^2 = v_0^2 - 2g H \implies 0 = 45 - 2(10)H \implies 20H = 45 \implies H = 2{,}25\text{ m}$
Alternativa B.