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Enunciado

Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 2.Exercícios e Problemas - Ex. 15

Bolas são feitas deixando-se cair gotas esféricas de metal derretido no interior de uma torre alta –chamada de torre de queda –, as quais se solidificam durante a queda.

a. Se uma bola precisa de 4,0 s para se solidificar antes do impacto, qual deve ser a altura da torre?

b. Qual é a velocidade de impacto da bola?

Passo 1

Bom galera, primeiro vamos representar a gota esférica de metal fundido como uma partícula.

Nós sabemos que: v 0 = 0 t 0 = 0 y 1 = 0 t 1 = 4   s a = - g = - 9,8   m / s 2 .

E queremos encontrar: y 0 = ? v 1 = ? .

Passo 2

  1. O tiro está em queda livre, para que possamos usar a cinemática de queda livre com a   =   - g . A altura deve ser tal que o tiro leve 4   s para cair, por isso escolhemos t 1 = 4   s . Então,

    2. y 1 = y 0 + v 0 t 1 - t 0 - 1 2 g t 1 - t 0 2

    ⇒ y 0 = 1 2 g t 1 2 = 1 2 9,8 m s 2 4   s 2 = 78,4   m

    Passo 3

  2. A velocidade do impacto é

v 1 = v 0 - g t 1 - t 0 = - g t 1 = - 39,2   m / s

Observe o sinal de menos. A pergunta feita pela velocidade, não pela velocidade, e o c o m p o n e n t e   y de v →   é negativo porque o vetor aponta para baixo.

Resposta

  1. y 0 = 78,4   m
  2. v 1 = - 39,2   m / s
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