3- Um objeto de massa
e em repouso está a uma altura de 30 m em relação ao solo. Supondo que ele começa a cair, qual é a aceleração do objeto? quanto tempo leva até alcançar o solo? Qual a velocidade ao alcançar o solo?
Passo 1
Temos um objeto de massa
em repouso a uma altura de
do solo; ao soltá-lo, ele sofre queda livre sob ação da gravidade. O conteúdo é cinemática do movimento uniformemente acelerado (MRUV) sem resistência do ar. Vamos usar as fórmulas de aceleração constante, deslocamento e velocidade em função do tempo.
Passo 2
Em queda livre a única força é o peso, o que gera aceleração constante igual à aceleração da gravidade. Tomando
a aceleração do objeto é
no sentido para baixo.
Passo 3
Para o tempo de queda usamos a equação do deslocamento no MRUV:
Como
e
, temos
Passo 4
Para a velocidade ao atingir o solo usamos
Como
e
,
no sentido para baixo.
Resposta
Aceleração:
(para baixo)
Tempo de queda:
Velocidade ao alcançar o solo: (para baixo)
Tempo de queda:
Velocidade ao alcançar o solo: