Você e um amigo estão estudando queda livre e resolvem fazer um experimento jogando seus livros pela janela. O seu livro é duas vezes mais pesado que o de seu amigo. Despreze a resistência do ar.
a) Qual livro de neve atingirá o solo primeiro?
b) Qual livro terá maior velocidade?
a) Qual livro de neve atingirá o solo primeiro?
b) Qual livro terá maior velocidade?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta fala sobre dois livros sendo jogados da janela, um é duas vezes mais pesado que o outro, e a gente tem que descobrir qual chega primeiro no chão e qual tem maior velocidade. Vamos precisar usar os conceitos de queda livre e a segunda lei de Newton para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, na queda livre, o único negócio que tá rolando é a força da gravidade puxando os objetos pra baixo. A segunda lei de Newton diz que a aceleração de um objeto é igual à força dividida pela massa, ou seja:
Aqui, a força
é a força da gravidade, que é:
onde
é a aceleração da gravidade, aproximadamente
.
Substituindo, temos:
Isso quer dizer que a aceleração
é a mesma para ambos os livros, independente da massa deles.
Passo 3
Como a aceleração
é a mesma para os dois livros, ambos vão acelerar da mesma forma enquanto caem. Isso significa que, mesmo o livro mais pesado tendo mais massa, ele não vai cair mais rápido porque a gravidade acelera ambos igualmente quando não tem resistência do ar.
Resposta
a) Ambos os livros atingem o solo ao mesmo tempo.
b) Ambos os livros têm a mesma velocidade ao alcançarem o solo.
Exercícios relacionados
Dois atletas saltam para cima. Adam tem metade da velocidade inicial de Bob. Comparado a Adam, Bob salta
a) 0,50 vezes mais alto.
b) 1,41 vezes mais alto.
c) duas vezes mais alto.
d) três vezes mais alto.
e) quatro vezes mais alto.
a) 0,50 vezes mais alto.
b) 1,41 vezes mais alto.
c) duas vezes mais alto.
d) três vezes mais alto.
e) quatro vezes mais alto.
Dois atletas saltam para cima. Após sair do chão, Adam tem metade da velocidade escalar inicial de Bob. Comparado a Adam, Bob fica
a) 0,50 vezes mais tempo.
b) 1,41 vezes mais tempo.
c) duas vezes mais tempo.
d) três vezes mais tempo.
e) quatro vezes mais tempo.
a) 0,50 vezes mais tempo.
b) 1,41 vezes mais tempo.
c) duas vezes mais tempo.
d) três vezes mais tempo.
e) quatro vezes mais tempo.
Cheri tem um novo Dodge Charger com motor Hemi e desafiou Vince, que é proprietário de um VW GTI turbinado, para uma corrida em uma pista local. Vince sabe que o Dodge de Cheri vai de 0 a 60 mph em
, enquanto seu VW precisa de
. Vince pede uma vantagem e Cheri concorda em dar a ele exatamente 1,0s.
a) A que distância Vince estará na pista até que Cheri inicie a corrida?
b) Em que tempo Cheri alcança Vince?
c) A que distância da largada eles estarão quando isso acontecer?
a) A que distância Vince estará na pista até que Cheri inicie a corrida?
b) Em que tempo Cheri alcança Vince?
c) A que distância da largada eles estarão quando isso acontecer?
Um objeto movimenta-se sobre o eixo
com a posição como uma função do tempo, descrita por
. O ponto O está em
. O objeto está se movendo na direção de O quando
a) .
b) .
c) .
d) .
a)
b)
c)
d)