Uma pedra cai, sem velocidade inicial, da janela de um edificio num ponto situado a uma altura de 20 m . Calcule: (a) o tempo da queda;
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A questão fala sobre uma pedra que é solta de uma janela a 20 metros de altura e pede para gente calcular o tempo que ela leva para cair. Isso está relacionado à cinemática, especificamente ao movimento uniformemente acelerado devido à gravidade. Para resolver, vamos precisar usar as equações de movimento com aceleração constante.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Altura (s): 20 metros
- Velocidade inicial (v₀): 0 m/s (já que a pedra é solta)
- Aceleração (a): 9,8 m/s² (aceleração da gravidade)
Passo 3
A gente vai usar a seguinte equação da cinemática que relaciona distância, velocidade inicial, aceleração e tempo:
Como a velocidade inicial é zero, a equação fica mais simples:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores que temos na equação:
Isso simplifica para:
Passo 5
Para encontrar o tempo
, vamos isolar
:
Passo 6
Agora, vamos tirar a raiz quadrada para encontrar
:
Resposta
O tempo da queda é aproximadamente 2,02 segundos.