Uma pedra
parte do repouso para dentro de um poço, e em 1 s outra pedra
também parte do repouso. Determine a distância entre as pedras outro segundo depois.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre duas pedras que começam a cair em momentos diferentes dentro de um poço. Isso envolve cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento. Para resolver, a gente vai precisar das fórmulas de movimento uniformemente acelerado, já que a gravidade está agindo nas pedras.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o movimento da pedra A. Ela parte do repouso, ou seja, sua velocidade inicial é zero (
). O movimento dela é influenciado pela aceleração da gravidade (
). O tempo total que a pedra A está caindo até o ponto que queremos descobrir é de 2 segundos (já que a pedra B parte após 1 segundo e queremos a distância 1 segundo depois).
A fórmula para a posição em queda livre é:
Como
, fica:
Substituindo
:
Passo 3
Agora, vamos analisar a pedra B. Ela também parte do repouso (
), mas começa a cair 1 segundo depois da pedra A. Então, no momento em que queremos a distância entre elas (2 segundos após a pedra A ter sido solta), a pedra B já está caindo há apenas 1 segundo.
Usando a mesma fórmula:
Substituindo
:
Passo 4
Finalmente, para encontrar a distância entre as duas pedras nesse instante, basta subtrair a posição de B da posição de A:
Resposta
A distância entre as pedras 1 segundo depois da pedra B ser solta é de 14,7 metros.
Exercícios relacionados
Use a definição de limite para calcular
.
A aceleração de uma partícula ao longo de uma linha reta é definida por
, em que
é dado em segundos.
e
. Quando
, determine (a) a posição da partícula, (b) a distância total percorrida e © a velocidade.
Indique se as afirmações a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F).justificando se julgar F. (1 ponto pelo acerto com justificativa nas
)
( ) 2. A energia potencial gravitacional de um corpo aumenta com a altura, independentemente da massa do corpo
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Indique se as afirmações a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F).justificando se julgar F. (1 ponto pelo acerto com justificativa nas
)
( ) 4. Em uma mola ideal, a energia potencial elástica é máxima quando a mola está em seu estado natural, sem deformação.
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