Uma pedra, partindo do repouso, cai verticalmente do alto de um prédio cuja altura é “h”. Se ela gasta um segundo (1s) para percorrer a última metade do percurso qual é o valor em metros (m) que melhor representa a altura “h” do prédio? Desconsidere o atrito com o ar, e considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s 2 .
Uma pedra, partindo do repouso, cai verticalmente do alto de um prédio cuja altura é “h”. Se ela gasta um segundo (1s) para percorrer a última metade do percurso qual é o valor em metros (m) que melhor representa a altura “h” do prédio?
Desconsidere o atrito com o ar, e considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s 2 .
- A)80,6 m
- B)100,2 m
- C)73,1 m
- D)57,1 m
- E)32,0 m
Resposta:
A alternativa correta é D)
Vamos resolver o problema passo a passo! Primeiramente, é importante lembrar que a pedra parte do repouso, o que significa que sua velocidade inicial é zero. Além disso, como desconsideramos o atrito com o ar, a única força que age sobre a pedra é a força da gravidade.
Podemos utilizar a equação de Torricelli para relacionar a altura do prédio (h) com o tempo (t) que a pedra leva para percorrer essa distância. A equação de Torricelli é dada por:
v² = v0² + 2gh
Como a velocidade inicial (v0) é zero, a equação se reduz a:
v² = 2gh
Como sabemos que a pedra gasta 1 segundo para percorrer a última metade do percurso, podemos dividir a altura do prédio (h) em duas partes: a parte que a pedra percorre em 1 segundo (h/2) e a parte que resta (h/2).
Podemos calcular a velocidade final (v) que a pedra atinge ao final do percurso de 1 segundo utilizando a equação:
v = g × t
Substituindo os valores, obtemos:
v = 9,8 m/s² × 1 s = 9,8 m/s
Agora, podemos utilizar a equação de Torricelli novamente para calcular a altura do prédio (h). Substituindo os valores, obtemos:
(9,8 m/s)² = 2 × 9,8 m/s² × h/2
Resolvendo a equação, obtemos:
h = 57,1 m
Portanto, a opção correta é D) 57,1 m.
- A)80,6 m
- B)100,2 m
- C)73,1 m
- D)57,1 m
- E)32,0 m
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