Uma bola é solta de uma altura de 20 m . Desconsiderando a resistência do ar, qual é a velocidade da bola ao atingir o solo? (Use
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)
Passo 1
Vamos começar resumindo o problema: uma bola é solta de uma altura de 20 metros e queremos descobrir qual será a sua velocidade ao atingir o solo, desconsiderando a resistência do ar. Esse exercício está relacionado à Cinemática, que estuda o movimento dos corpos sem considerar suas causas. Para resolver, vamos usar as equações do movimento uniformemente acelerado.
Passo 2
Primeiro, identificamos que a bola é solta, ou seja, ela parte do repouso. Portanto, a velocidade inicial (
) é:
Passo 3
A aceleração envolvida nesse movimento é a aceleração da gravidade (
), que tem um valor de:
Essa aceleração é constante e direcionada para baixo.
Passo 4
O deslocamento (
) é a altura da qual a bola foi solta. Como a bola desce, consideramos o deslocamento como positivo:
Passo 5
Vamos utilizar a equação da velocidade final no movimento uniformemente acelerado:
onde:
-
é a velocidade final, -
é a velocidade inicial, -
é a aceleração, -
é o deslocamento.
Passo 6
Substituímos os valores conhecidos na equação:
Passo 7
Calculamos o lado direito da equação:
Passo 8
Para encontrar a velocidade final (
), tiramos a raiz quadrada dos dois lados:
Resposta
A velocidade da bola ao atingir o solo é aproximadamente
.