Uma bola cai livremente do alto de um edifício e leva 0,25 segundos para atingir uma janela cuja altura é de 2,7 metros. Qual a distância da janela ao alto do edifício?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma bola que é solta do alto de um edifício e leva 0,25 segundos para chegar até uma janela que está a 2,7 metros do chão. A gente precisa descobrir qual é a distância entre o alto do edifício e essa janela. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de cinemática, especificamente a fórmula que relaciona a distância percorrida por um objeto em queda livre com o tempo de queda.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula básica para a distância percorrida por um objeto em queda livre, sem resistência do ar:
Onde:
-
é a distância percorrida (em metros), -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente ), -
é o tempo de queda (em segundos).
Passo 3
Na nossa situação, a bola leva 0,25 segundos para cair até a janela. Vamos substituir esses valores na fórmula para encontrar a distância que a bola percorreu até a janela:
Passo 4
Vamos calcular passo a passo:
Primeiro, calcule
:
Agora, multiplique por
:
Isso significa que a bola caiu aproximadamente 0,306 metros até a janela.
Passo 5
Agora, sabemos que a janela está a 2,7 metros do chão. A distância do alto do edifício até a janela é a soma da distância que a bola percorreu até a janela mais a altura da janela em relação ao chão:
Resposta
A distância do alto do edifício até a janela é de aproximadamente 3,01 metros.