Da janela do terceiro andar de um edifício uma pessoa lança verticalmente para baixo um corpo com velocidade inicial de 5,0 m/s. No instante em que as mãos da pessoa perdem contato com o corpo, este se encontra a uma distância de 10,0 m do solo. Supondo que a força de arraste do ar seja desprezível, determine o módulo da velocidade com que o corpo atinge o solo; para tanto, considere a aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s2. Após, assinale a alternativa correta.

Da janela do terceiro andar de um edifício uma pessoa lança verticalmente para baixo um corpo com velocidade inicial de 5,0 m/s. No instante em que as mãos da pessoa perdem contato com o corpo, este se encontra a uma distância de 10,0 m do solo.

• A)13,2 m/s
• B)15,0 m/s
• C)125 m/s
• D)205 m/s
• E)225 m/s

Para resolver esse problema, vamos utilizar a equação de movimento uniformemente acelerado, que relaciona a posição, velocidade e aceleração de um objeto em movimento. Nesse caso, como a força de arraste do ar é desprezível, a aceleração do corpo é apenas a gravidade, que é de 10,0 m/s².

A equação que vamos utilizar é a seguinte: v_f = √(v_i² + 2gh), onde v_f é a velocidade final do corpo, v_i é a velocidade inicial do corpo, g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação ao solo.

Substituindo os valores dados no problema, temos: v_f = √(5,0² + 2 × 10,0 × 10,0) = √(25,0 + 200,0) = √225,0 = 15,0 m/s.

Portanto, a alternativa correta é B) 15,0 m/s.

É importante notar que, nesse problema, a velocidade inicial do corpo não influencia significativamente no resultado, pois a aceleração da gravidade é muito maior que a velocidade inicial do corpo. Além disso, como a força de arraste do ar é desprezível, o corpo cai em queda livre, sem resistência ao movimento.

É fundamental, em problemas de movimento, considerar as condições iniciais do corpo, como a velocidade e a posição, e também as forças que atuam sobre ele, como a gravidade e a força de arraste do ar. Somente assim é possível determinar a trajetória do corpo e sua velocidade final.