Uma pequena pedra de massa igual a 150 g acha-se a uma profundidade de 3.4 km no oceano, caindo com a velocidade limite de
. Que força a àgua exerce sobre a pedra ?
(resposta: 1.5 N )
(resposta: 1.5 N )
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma pedra de 150 g que está a 3,4 km de profundidade no oceano e cai com uma velocidade constante de 25 m/s. Nosso objetivo é descobrir qual é a força que a água está exercendo sobre essa pedra. Para resolver isso, vamos usar conceitos de Força Peso e Força de Arrasto que equilibram a pedra em velocidade terminal.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter a massa da pedra de gramas para quilogramas, porque as unidades padrão de massa no Sistema Internacional (SI) são os quilogramas.
Passo 3
Agora, vamos calcular a Força Peso da pedra, que é a força com que a gravidade atrai a pedra para baixo. A fórmula para força peso é:
Onde:
-
é a massa da pedra (0,150 kg) -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente )
Passo 4
Na velocidade terminal, a Força de Arrasto (a força que a água exerce para cima) é igual em magnitude e oposta em direção à força peso. Isso significa que a ��gua está exercendo uma força de 1,47 N para cima para equilibrar a força peso da pedra.
Resposta
A água exerce uma força de aproximadamente 1,5 N sobre a pedra.