Um avião que está voando horizontalmente com uma velocidade constante de 350
, sobrevoando um terreno plano, deixa cair um fardo com suprimentos. Ignore o efeito de ar sobre o fardo. Quais são as componentes iniciais
d) Se a velocidade do avião fosse
, o tempo de queda seria maior, menor ou igual?
d) Se a velocidade do avião fosse
Passo 1
Então, vamos lá! O enunciado fala sobre um avião que está voando horizontalmente a uma velocidade de 350 km/h e solta um fardo. A pergunta da letra d) quer saber se, se o avião estivesse indo a 450 km/h, o tempo que o fardo leva para cair mudaria, ou seja, seria maior, menor ou igual. Vamos usar conceitos de cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento dos objetos. Para resolver isso, vamos precisar entender como a velocidade horizontal do avião e a aceleração da gravidade influenciam o tempo de queda do fardo.
Passo 2
Primeiro, é importante lembrar que o movimento de queda do fardo pode ser dividido em duas partes: o movimento horizontal e o movimento vertical. A velocidade horizontal é a velocidade do avião, e como estamos ignorando o efeito do ar, essa velocidade não vai afetar a queda vertical do fardo.
Passo 3
O tempo de queda (t) de um objeto que está caindo livremente depende apenas da altura (h) de onde ele é solto e da aceleração da gravidade (g), que é aproximadamente 9,81 m/s² na Terra. A fórmula para calcular o tempo de queda é:
Passo 4
Perceba que nessa fórmula, a velocidade horizontal do avião não aparece. Isso significa que o tempo que o fardo leva para cair depende só da altura e da gravidade, não da velocidade do avião.
Passo 5
Então, se a velocidade do avião aumenta de 350 km/h para 450 km/h, isso não muda a altura de onde o fardo é solto nem a aceleração da gravidade. Como resultado, o tempo de queda do fardo permanece o mesmo.
Resposta
O tempo de queda seria igual, não mudaria com o aumento da velocidade do avião.