Devido à resistência do ar, as gotas de chuva caem com velocidade constante a partir de certa altura. Omódulo daforça resistivado aré dado por
, onde A é uma constante de valor
vé o módulo da velocidade. Nessas circunstâncias, uma gota cujo módulo do peso vale
atinge o solo com que velocidade em módulo?
Passo 1
O enunciado diz que a gota atinge velocidade constante (velocidade terminal) quando a força peso (para baixo) se equilibra com a força de resistência do ar (para cima). A força de resistência vale
com
, e o módulo do peso é
Queremos achar o módulo da velocidade terminal
.
Passo 2
No equilíbrio de forças, temos
ou seja
Passo 3
Isolando
, obtemos
Passo 4
Substituindo os valores numéricos:
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Resposta
A gota atinge o solo com velocidade