06.(VUNESP) Num lugar onde
, uma pequena esfera de chumbo é abandonada de uma altura de 1,8 m acima da superfície da água de uma piscina e atinge seu fundo 0,80 s após seu abandono. Sabe-se que abaixo da superfície a esfera se move de modo uniforme com a mesma velocidade com que a atingiu. Abandonando-se novamente a esfera do mesmo lugar, com a piscina vazia, o tempo gasto para atingir seu fundo será de:
a)
b)
c)
d) 0,80
a)
b)
c)
d) 0,80
Passo 1
A esfera é largada de 1,8 m acima da superfície da água, cai em queda livre no ar e depois faz movimento uniforme de velocidade igual à que atingiu ao entrar na água, até o fundo. O tempo total é 0,80 s. Para resolver, vamos usar cinemática: queda livre no ar (
,
) e movimento uniforme na água (
).
Passo 2
Calculamos a velocidade ao entrar na água e o tempo de queda no ar.
\noindentO tempo de queda no ar é
.
Passo 3
Determinamos o tempo e a profundidade abaixo da superfície.
\noindentEntão a profundidade do fundo é
.
Passo 4
Agora, esvaziando a piscina, a esfera cai livremente de uma altura total de
. O tempo de queda livre é
.
Resposta
0,77 s