(UPF 2022) Luiza, uma estudante do Ensino Médio, depois de ouvir as explanações de seu professor de Física sobre a queda dos corpos, resolve fazer alguns testes soltando um mesmo objeto de diferentes andares de seu prédio. Em seus experimentos, Luiza abandona o objeto da sacada de um andar que está a 20 metros do solo e logo depois abandona o mesmo objeto de uma sacada que está a 60 metros do solo. Desprezando a resistência do ar e considerado a aceleração gravitacional
Luiza obtém uma diferença de tempo entre a queda do objeto do primeiro para o segundo experimento, em segundos, aproximadamente, de:
a) 2,8
b) 3,5
c) 0,8
d) 1,5
e) 0,3
a) 2,8
b) 3,5
c) 0,8
d) 1,5
e) 0,3
Passo 1
Beleza, o exercício diz o seguinte: a Luiza solta um mesmo objeto de 20 m de altura e depois de 60 m, desprezando o atrito do ar e usando
. A pergunta é: qual a diferença de tempo entre as duas quedas?
Conteúdo que vamos usar: queda livre (MRUV), equação da posição
e resolver para o tempo
em cada caso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da queda livre. Quando você larga um objeto do repouso, a distância
que ele percorre em queda é dada por
Aqui
Passo 3
Vamos achar o tempo da primeira queda (
).
- Isolando
na fórmula:
2. Substituie :
$$t_1 = \sqrt{\frac{2 \times 20}{10}}= \sqrt{\frac{40}{10}} = \sqrt{4} = 2\ \mathrm s.$$
Passo 4
Agora o tempo da segunda queda (
):
Passo 5
Para achar a diferença de tempos, fazemos
Resposta
A diferença aproximada é de 1,5 s, ou seja, alternativa (d).