Uma maçã de 50g, em queda livre, toca o solo a uma velocidade de 8 m/s. Considerando g = 10 m/s2 e, desprezando as forças de resistência do ar, determine a altura que estava a maçã ao se desprender da macieira
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma maçã de 50g que cai livremente e toca o chão a uma velocidade de 8 m/s. O conteúdo que vamos usar aqui é da cinemática, que estuda o movimento dos corpos. Para resolver, precisamos entender como a velocidade, a aceleração da gravidade e a altura estão relacionadas no movimento de queda livre.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da fórmula que relaciona a velocidade final de um objeto em queda livre com a altura da qual ele caiu. A equação que vamos usar é:
Onde:
- $ v $ é a velocidade final (8 m/s),
- $ v_0 $ é a velocidade inicial (como a maçã começou do repouso, $ v_0 = 0 $),
- $ g $ é a aceleração da gravidade (10 m/s²),
- $ h $ é a altura que queremos encontrar.
Passo 3
Como a maçã começou do repouso, $ v_0 = 0 $. Então, a equação simplifica para:
Agora, vamos isolar $ h $ para encontrar a altura:
Passo 4
Vamos substituir os valores na equação:
Resposta
A altura de onde a maçã se desprendeu da macieira é de 3,2 metros.