Uma pedra é deixada cair sem velocidade inicial de um balão que está em repouso em relação ao solo, a 100 m de altura. Ignorando a resistência do ar, qual das seguintes afirmações é verdadeira?
a) A pedra leva menos de 1 segundo para chegar ao solo.
b) A velocidade instantânea da pedra ao chegar ao solo é
.
c) A pedra pode ser considerada um corpo em queda livre.
d) O módulo da aceleração da pedra é
.
e) A pedra cai com uma velocidade constante de
.
a) A pedra leva menos de 1 segundo para chegar ao solo.
b) A velocidade instantânea da pedra ao chegar ao solo é
c) A pedra pode ser considerada um corpo em queda livre.
d) O módulo da aceleração da pedra é
e) A pedra cai com uma velocidade constante de
Passo 1
O enunciado diz que uma pedra é largada sem velocidade inicial de um balão a
m de altura, desprezando-se a resistência do ar. O conteúdo usado é a cinemática do movimento uniformemente acelerado, com aceleração constante igual à da gravidade
,m/
. As fórmulas principais são
e
Passo 2
Para verificar a afirmação (a), calculamos o tempo de queda
resolvendo
ou seja
Como
, a opção (a) é falsa.
Passo 3
Para a afirmação (b), achamos a velocidade ao chegar ao solo por
Como não é
m/s, a opção (b) é falsa.
Passo 4
A queda livre é definida como o movimento de um corpo sob a ação única da gravidade, sem resistência do ar. Esse é justamente o caso da pedra, logo a opção (c) é verdadeira.
Passo 5
A aceleração de um corpo em queda livre vale
,m/
, não
,m/
. Portanto, (d) é falsa.
Passo 6
Em queda livre a velocidade varia (movimento uniformemente acelerado), não é constante. Logo, (e) é falsa.
Resposta
(c) A pedra pode ser considerada um corpo em queda livre.