Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Constante da gravitação universal G = 7 x 10-11 m3/kg.s2. Aceleraçao da gravidade g = 10 m /s2. Velocidade do som no ar = 340 m/s. Raio da Terra R = 6400 km. Constante dos gases R = 8,3 J/mol.K. Indice adiabatico do ar y = CP/CV = 1,4. Massa molecular do ar Mar = 0,029 kg/mol. Permeabilidade magnetica do vacuo μ0 = 4π x 10-7 N/A2. Pressão atmosferica 1,0 atm = 100 kPa. Massa específica da agua = 1 ,0 g/cm3A partir de um mesmo ponto a uma certa altura do solo, uma partícula e lançada sequencialmente em três condições diferentes, mas sempre com a mesma velocidade inicial horizontal v0. O primeiro lançamento é feito no vácuo e o segundo, na atmosfera com ar em repouso. O terceiro é feito na atmosfera com ar em movimento cuja velocidade em relação ao solo e igual em módulo, direção e sentido à velocidade v0. Para os três lançamentos, designando-se respectivamente de t1 , t2 e t3 os tempos de queda da partícula e de v1, v2 e v3 os módulos de suas respectivas velocidades ao atingir o solo, assinale a alternativa correta.
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Constante da gravitação universal
G = 7 x 10-11 m3/kg.s2. Aceleraçao da gravidade g = 10 m /s2. Velocidade do som no ar = 340 m/s. Raio
da Terra R = 6400 km. Constante dos gases R = 8,3 J/mol.K. Indice adiabatico do ar y = CP/CV = 1,4.
Massa molecular do ar Mar = 0,029 kg/mol. Permeabilidade magnetica do vacuo μ0 = 4π x 10-7 N/A2.
Pressão atmosferica 1,0 atm = 100 kPa. Massa específica da agua = 1 ,0 g/cm3
em três condições diferentes, mas sempre com a mesma velocidade inicial horizontal v0. O primeiro
lançamento é feito no vácuo e o segundo, na atmosfera com ar em repouso. O terceiro é feito na atmosfera
com ar em movimento cuja velocidade em relação ao solo e igual em módulo, direção e sentido à velocidade
v0. Para os três lançamentos, designando-se respectivamente de t1 , t2 e t3 os tempos de queda da partícula
e de v1, v2 e v3 os módulos de suas respectivas velocidades ao atingir o solo, assinale a alternativa correta.
- A)t1 < t3 < t2 ; v1 > V3 > V2
- B)t1 < t2 = t3 ; v1 > v3 > v2
- C)t1 = t3 < t2 ; v1 = v3 > v2
- D)t1 < t2 < t3 ; v1 = v3 > v2
- E)t1 < t2 = t3 ; v1 > v2 = v3
Resposta:
A alternativa correta é B)
Agora que você tem as constantes físicas necessárias, vamos analisar o problema apresentado. A partícula é lançada em três condições diferentes, mas com a mesma velocidade inicial horizontal v0. O primeiro lançamento é feito no vácuo, o segundo na atmosfera com ar em repouso e o terceiro na atmosfera com ar em movimento.
No primeiro lançamento, não há resistência do ar, portanto, a partícula irá se mover apenas sob a influência da gravidade. O tempo de queda será menor em comparação aos outros dois lançamentos.
No segundo lançamento, a partícula enfrenta a resistência do ar em repouso, o que aumenta o tempo de queda. Além disso, a partícula sofre uma desaceleração devido à resistência do ar, o que reduz sua velocidade.
No terceiro lançamento, a partícula ainda enfrenta a resistência do ar, mas agora o ar está se movendo na mesma direção e sentido que a partícula. Isso significa que a resistência do ar é menor em comparação ao segundo lançamento. No entanto, a partícula ainda sofre uma desaceleração devido à resistência do ar.
Analisando as opções, podemos concluir que a opção B) é a correta. O tempo de queda no vácuo (t1) é menor que os tempos de queda na atmosfera com ar em repouso (t2) e em movimento (t3), que são iguais. Além disso, a velocidade da partícula no vácuo (v1) é maior que as velocidades na atmosfera com ar em repouso (v2) e em movimento (v3), que são menores devido à resistência do ar.
Portanto, a resposta correta é B) t1 < t2 = t3 ; v1 > v3 > v2.
Lembre-se de que, em problemas de física, é fundamental analisar cuidadosamente as condições do problema e aplicar as leis físicas adequadas para resolver o problema.
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