[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 1 E 2]

Uma bola de massa de modelar, inicialmente em repouso, cai de uma altura h = 125   m e atinge o chão, permanecendo em contato com o solo por ∆ t = 0,01   s antes de parar completamente. Considere que a bola é uma partícula pontual e g = 10 m / s 2 .

[QUESTÕES 2]

A aceleração média da bola durante o contato com o solo tem módulo (em m / s 2 ):

(a) 0,5   ·   10 3

(b) 1,0   ·   10 3

(c) 1 , 5   ·   10 3

(d) 2,0   ·   10 3

(e) 2 , 5   ·   10 3

(f) 3 , 0   ·   10 3

(g) 4,0   ·   10 3

(h) 5,0   ·   10 3

(i) 6,0   ·   10 3

Passo 1

A bola cai de uma altura de 125   m e chega ao chão com uma certa velocidade v .

Quando ela bate no chão ela desacelera rapidamente ( 0,01   s ).

Queremos saber qual é o módulo da aceleração média durante esse impacto com o chão.

Então, primeiro vamos achar essa velocidade v de chegada ao chão e depois encontramos a aceleração.

Passo 2

Como não temos o tempo que dura a queda, é conveniente utilizar a equação de Torricelli:

v 2 = v 0 2 + 2 a ∆ S

Inicialmente, a bola está em repouso, logo:

v 2 = 0 2 + 2 10 125

v 2 = 2500

v = 50   m / s

Passo 3

Agora, que sabemos a velocidade da bola no instante em que ela atinge o chão, podemos utilizar a equação de velocidade para MUV e descobrir a nova aceleração durante o impacto.

v = v 0 + a t

Agora, a velocidade inicial será 50   m / s e a velocidade final é zero.

0 = 50 + a 0,01

a = - 50 0,01

a = - 5000   m / s 2

Ou seja, a aceleração em módulo vale:

a = 5000   m / s 2 = 5 × 10 3   m / s 2

Ficamos com a letra (h).

Resposta

Letra (h)

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