Ignorando a resistência do ar em gotas de chuva, podemos considerar as gotas como objetos em queda livre.

a ) As nuvens carregadas normalmente se localizam a algumas centenas de metros acima do chão. Calcule a velocidade que as gotas atingem o solo como se fossem objetos em queda livre. Dê sua estimativa em m / s ,   k m / h   e   m i / h .

Passo 1

Falaaa, meu povo lindo!! Quais as novidades por aí, além de que o Responde Aí tá te deixando suuuper confiante nas matérias?? Hmm, então bora ficar em mais uma, com essa questão??

Bom a princípio essa questão deseja que encontremos o valor da velocidade com que as gotas de chuva caem das nuvens considerando que esse movimento seja um movimento de queda livre, ou seja, Movimento Uniformemente Variado (M.R.U.V). Galerinha como o movimento é de queda livre temos que a aceleração é a da gravidade g   =   9,8   m / s ² , aceleração essa que é constante. Além disso, vamos considerar que as gotas de chuva se encontram em repouso nas nuvens e que começam seu movimento de queda livre ao se desprenderem das mesmas. Assim, a velocidade inicial das gotas será v 0   =   0   m / s .

Passo 2

Como a questão também não nos informou uma altura exata de onde se encontram as nuvens, teremos que fazer uma suposição para conseguirmos fazer a nossa questão, belezinha??? Vamos considerar então que as nuvens se encontram a uma altura inicial S 0   =   300   m e que o nível do solo seja a posição S   =   0   m . Em síntese até agora temos os seguintes dados:

v 0   =   0   m / s

g   =   9,8   m / s ²

S 0   =   300   m

S   =   0   m

Como estamos interessados na velocidade com que as gotas tocam o chão e não temos o tempo t iremos utilizar a equação de Torricelli:

v ²   =   v 0 ²   + 2 a △ S

v ²   =   ( 0   m / s ) ²   + 2 ( - 9,8   m / s ² ) ⋅ ( 0   - 300 )   m

Lembrando que estou adotando o sentido:

v ²   =   ( 0   m / s ) ²   + 2 ( - 9,8   m / s ² ) ⋅ ( - 300 )   m

v ²   =   5880   m ² / s ²

v   =   76,68   m / s

Passo 3

Por fim meus amores, devemos encontrar essa velocidade também nas unidades de   k m / h   e   m i / h .

K m / h :

v   =   76,68   m / s   =   76,68   m / s ⋅ 3,6   K m / h  

v   =   276,048   K m / h

E temos que lembrar também que 1   m i   =   1,60   K m , logo

m i /   h :

v   = 276,048   K m / h 1,60  

v   =   172,53   m i / h

Bons Estudos, Linduxos!!!

Resposta

v   =   76,68   m / s

v   =   276,048   K m / h

v   =   172,53   m i / h

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