Em 26 de setembro de 1993, Dave Munday foi até o lado canadense das cataratas do Niágara com uma bola de aço, equipada com um furo para entrada de ar, e caiu 48 m até a água (e as pedras). Suponha que a velocidade inicial era nula e despreze o efeito do ar sobre a bola durante a queda.
© Qual era a velocidade de Munday ao atingir a superfície da água?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado fala sobre Dave Munday que deixou uma bola de aço cair das cataratas do Niágara e queremos descobrir qual era a velocidade dele quando a bola tocou a água. A matéria que vamos usar aqui é a cinemática, que estuda o movimento dos corpos. Para isso, vamos precisar das fórmulas que ligam velocidade, aceleração e distância em quedas livres.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o que sabemos:
  • A altura da queda,
  • A velocidade inicial, (porque a bola foi deixada solta)
  • A aceleração da gravidade, (desprezando o efeito do ar)

Passo 3

Vamos usar a fórmula da cinemática que relaciona velocidade final, velocidade inicial, aceleração e distância:
v^2 = u^2 + 2 cdot g cdot s
Como a velocidade inicial v^2 = 2 cdot g cdot s é zero, a equação simplifica para:

Passo 4

Agora, substituímos os valores que temos na equação:
v^2 = 2 cdot 9,81 , m/s^2 cdot 48 , m
v^2 = 2 cdot 9,81 cdot 48
v^2 = 19,62 cdot 48
v^2 = 941,76 , m^2/s^2

Passo 5

Para encontrar a velocidade final v = raiz941,76 , m/s , tiramos a raiz quadrada dos dois lados:
v approx 30,7 , m/s

Resposta

A velocidade de Dave Munday ao atingir a superfície da água era aproximadamente 30,7 m/s.

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