Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 2.Problemas Adicionais - Ex. 111
O Laboratório de Pesquisa de Gravidade Nula, no Cetro de Pesquisas Glenn, da NASA, dispõe de uma torre de queda livre com de altura. Trata-se de uma torre vertical evacuada na qual, ente outras possibilidades, pode-se deixar cair uma esfera com de diâmetro contendo um conjunto de instrumentos. (a) Durante quanto tempo a esfera passa em queda livre? (b) Qual é a velocidade da esfera imediatamete antes de atingir um dispositivo de captura na base da torre? (c) Ao ser capturada, a esfera sofre uma desaceleração média de quando sua velocidade é reduzida a zero. Qual é a distância percorrida pela esfera durante a desaceleração?
Passo 1
(a) Nosso primeiro objetivo é calcular quanto tempo a esfera leva para percorrer a altura de em queda livre.
Como ela é solta a partir do repouso, temos , e a aceleração será , então:
Nesse caso consideramos o sentido positivo do eixo apontando na vertical para baixo.
Passo 2
(b) Agora queremos calcular a velocidade com que a esfera chega ao final da queda livre.
Em outras palavras, queremos calcular a velocidade final de um corpo que sofre aceleração durante :
Passo 3
(c) Quando a bola chega até um “dispositivo de captura” na base da torre, ela sofrerá uma desacaleração .
Queremos calcular qual distância a bola ainda percorre até que essa aceleração leve sua velocidade de até .
Resposta
(a) .
(b) .
(c) .