Um estudante no topo de um edifício joga uma bola com água verticalmente para baixo. A bola deixa a mão do estudante com uma velocidade de 600 cm / s. A resistência do ar pode ser ignorada e a bola pode ser considerada em queda livre após o lançamento. Deixe todas as unidades de acordo com o sistema internacional (S. I.).
a) Calcule sua velocidade depois de 2000 ms (milisegundos) de queda.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Um estudante joga uma bola para baixo de um edifício com uma velocidade inicial de 600 , cm/s. Queremos descobrir qual será a velocidade da bola depois de 2000 , ms de queda livre, ou seja, sem considerar a resistência do ar. Para resolver isso, vamos usar conceitos de cinemática, especificamente a velocidade em função do tempo no movimento uniformemente acelerado.

Passo 2

Primeiro, precisamos garantir que todas as unidades estão no Sistema Internacional (SI). Vamos converter as unidades dadas:
  • Velocidade inicial ( v0):
    600 , cm/s = 6 , m/s
  • Tempo ( t):
    2000 , ms = 2 , s

Passo 3

Sabemos que na queda livre, a única aceleração atuando na bola é a aceleração da gravidade ( g), que vale aproximadamente:
g = 9,8 , m/s^2
A fórmula para calcular a velocidade final ( v) em um movimento uniformemente acelerado é:
v = v0 + a cdot t
Onde:
  • v0 é a velocidade inicial,
  • a é a aceleração,
  • t é o tempo.

Passo 4

Vamos aplicar os valores na fórmula:
v = 6 , m/s + 9,8 , m/s^2 times 2 , s
v = 6 , m/s + 19,6 , m/s = 25,6 , m/s

Resposta

Depois de 2000 , ms de queda livre, a velocidade da bola é de 25,6 , m/s para baixo.

Exercícios relacionados