(Originais Teachy 2024) - Questão Médio de Educação Física

O futsal, uma modalidade esportiva com origem no futebol de campo, foi oficialmente regulamentado no século XX e se tornou um esporte reconhecido mundialmente, com regras específicas e uma estrutura de campeonatos que inclui competições de clubes e seleções nacionais. Considerando a interdisciplinaridade, analise a seguinte situação: Durante um torneio de futsal, uma equipe é penalizada com um tiro livre direto próximo à sua própria área por cometer uma falta grave. O capitão da equipe, um aluno de física, questiona a altura inicial ideal para o chute visando que a bola atravesse a quadra e, mantendo uma trajetória parabólica, passe pela linha de gol sem ser interceptada. Para resolver o problema, considere que a aceleração da gravidade é de 9,8 m/s², a distância do tiro livre até a linha de gol é de 10 metros, e desconsidere os efeitos do ar sobre a bola. (1) Calcule a velocidade inicial, em m/s, que a bola deve ter ao ser chutada para cumprir o objetivo mencionado pelo capitão. (2) Explique, com base nos princípios físicos envolvidos, por que a trajetória que a bola deve seguir é uma parábola e não uma linha reta.