Uma gota de chuva cai verticalmente de uma nuvem, chegando ao solo em 25 s.
a) Considerando que a aceleração da gravidade vale 10 m/s² e desprezando os efeitos de resistência do ar, qual seria a velocidade da gota de chuva ao atingir o solo?
b) Explique por que, em uma situação como essa, a falta de resistência do ar poderia ser perigosa.

Passo 1

Vamos lá! A questão fala sobre uma gota de chuva que cai da nuvem até o chão em 25 segundos. O conteúdo aqui envolve cinemática, especificamente o estudo do movimento com aceleração constante. Para resolver, vamos usar a fórmula da velocidade final em um movimento uniformemente acelerado, considerando a aceleração da gravidade e ignorando a resistência do ar.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar a fórmula para a velocidade final ( v) de um objeto que parte do repouso e acelera uniformemente:
v = a cdot t
Onde:
  • a é a aceleração (no caso, a aceleração da gravidade, que é 10, m/s^2)
  • t é o tempo de queda (25 segundos)

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
v = 10, m/s^2 times 25, s = 250, m/s

Passo 4

Agora, para a segunda parte da questão, precisamos entender por que a ausência de resistência do ar pode ser perigosa nesse cenário. Aqui, estamos falando sobre força e segurança em movimentos que envolvem quedas livres.

Passo 5

A resistência do ar atua como uma força oposta à queda, reduzindo a velocidade final que o objeto atinge. No nosso exemplo, ignorar essa resistência faz com que a velocidade calculada seja muito maior do que na realidade.

Passo 6

Sem a resistência do ar, a gota de chuva atinge uma velocidade extremamente alta (250 m/s), o que seria perigoso porque ao impactar o solo, a energia liberada seria muito maior, podendo causar danos sérios.

Resposta

Sem a resistência do ar para diminuir a velocidade, a gota de chuva atingiria o solo com uma velocidade muito alta, aumentando o risco de causar danos ou ferimentos graves.

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