Uma pedra é atirada do alto de um penhasco em Marte com velocidade inicial de 10 m/s verticalmente para baixo. A pedra leva 2 s para atingir o solo. Podemos afirmar que a velocidade média da pedra durante a queda é: Considere a aceleração da gravidade em Marte 3,7 m/s².
A) 3,7 m/s
B) 8,7 m/s
C) 13,7 m/s
D) 17,4 m/s
E) 20 m/s
Preciso do cálculo e da explicação

Passo 1

Vamos resolver um exercício de cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento dos objetos. O enunciado fala sobre uma pedra lançada verticalmente para baixo de um penhasco em Marte, com uma velocidade inicial de 10 m/s. A pedra leva 2 segundos para atingir o solo, e precisamos descobrir qual é a velocidade média durante essa queda. Para resolver, vamos precisar usar as fórmulas de movimento uniformemente acelerado.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é velocidade média. A velocidade média é calculada dividindo-se a distância total percorrida pelo tempo total gasto. A fórmula é:
vmédia = Deé
onde:
  • $ v_{média} $ é a velocidade média,
  • $ \Delta s $ é a deslocamento total,
  • $ \Delta t $ é o tempo total.

Passo 3

Para encontrar o deslocamento total ($ \Delta s $), usamos a fórmula do movimento uniformemente acelerado:
De
onde:
  • $ v_0 $ é a velocidade inicial,
  • $ a $ é a aceleração (no caso, a gravidade em Marte),
  • $ t $ é o tempo.

Passo 4

Substituindo os valores fornecidos:
v0 = 10 , m/s a = 3,7 , m/s^2 t = 2 , s
Vamos calcular o deslocamento ($ \Delta s $):
De

Passo 5

Agora, usamos a fórmula da velocidade média:
vmédia = Deé

Resposta

A velocidade média da pedra durante a queda é 13,7 m/s, ou seja, a alternativa C).

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