[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 1 E 2]

Uma bola de massa de modelar, inicialmente em repouso, cai de uma altura h = 125   m e atinge o chão, permanecendo em contato com o solo por ∆ t = 0,01   s antes de parar completamente. Considere que a bola é uma partícula pontual e g = 10 m / s 2 .

[QUESTÕES 1]

Quanto tempo a bola leva para atingir o solo?

(a) 1,0   s

(b) 1,5   s

(c) 2,0   s

(d) 2,5   s

(e) 3,0   s

(f) 3,5   s

(g) 4,0   s

(h) 4,5   s

(i) 5,0   s

Passo 1

A bola está sujeita à aceleração da gravidade (constante). Então, temos que ela realiza um Movimento Uniformemente Variado.

Mais especificamente, uma queda livre. Isso pois sua velocidade inicial é nula, já que a bola parte do repouso:

v 0 = 0

Então, basta aplicarmos a equação da posição para um MUV (movimento uniformemente variado) e descobrirmos o tempo que a bola levou ao chão.

Passo 2

A equação da posição para um MUV é:

S = S 0 + v 0 t + a t 2 2

Passo 3

Considerando o referencial positivo para cima:

Temos que a gravidade aponta no sentido negativo do eixo (para baixo):

Passo 4

A posição inicial S 0 é a altura de 125   m , enquanto a final S será zero (altura do chão).

Aplicando na fórmula, temos:

S = S 0 + v 0 t + a t 2 2

0 = 125 + 0 t + - 10 t 2 2

5 t 2 = 125

t 2 = 25

Assim, o tempo de queda é:

t = 25 = 5   s

Ficamos com a letra (i).

Resposta

Letra (i)

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