Uma bola cai de cima de um plano horizontal de 20m de altura até atingir o chão. Com base nisso, calcule a velocidade aproximada da bola antes da colisão. Considere a aceleração da gravidade = 10ms
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma bola que cai de um lugar alto, especificamente de um plano horizontal com 20 metros de altura. Nosso objetivo é descobrir qual a velocidade da bola justo antes de ela bater no chão. Para resolver isso, vamos usar a matéria de cinemática, que estuda o movimento dos corpos, e vamos precisar das fórmulas de queda livre, considerando que a aceleração da gravidade é de
.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece quando a bola cai. Se considerarmos que a bola parte do repouso (ou seja, começa a cair sem velocidade inicial), podemos usar uma das equações da cinemática que relaciona a velocidade final, a velocidade inicial, a aceleração e a distância percorrida. A fórmula que vamos usar é:
Onde:
-
é a velocidade final que queremos encontrar. -
é a velocidade inicial (que é 0, já que a bola parte do repouso). -
é a aceleração da gravidade ( ). -
é a altura da queda (20 metros).
Passo 3
Agora, substituímos os valores na fórmula:
Passo 4
Para encontrar a velocidade final
, tiramos a raiz quadrada de ambos os lados da equação:
Resposta
A velocidade aproximada da bola antes da colisão é de 20 metros por segundo.