Estime o tempo necessário para que a gota de chuva chegue ao solo, partindo do alto da nuvem situada a 10 km da superfície da Terra. Quantas vezes esse valor é maior do que o tempo de queda caso a gota caisse em queda livre? Note e adote: O deslocamento escalar (As), experimentado por um corpo em movimento uniformemente acelerado, relaciona-se com a velocidade inicial (v), a aceleração escalar (a) e o instante (t). considerando o instante inicial nulo (t = 0), pela equação: As = v • t + a/2 • t²
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Cairia com uma velocidade de 1 609,2 km/h (447,2 m/s).
Seria 62 vezes mais rápido.
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A queda livre é um Movimento Uniformemente Variado (MUV) em que a aceleração considerada é a da gravidade.
Considerando-se g = 10 m/s² as fórmulas ficam
[tex]V = V_0+10t\\\\S=S_0+V_0t+5t^2\\\\V^2 = V_0^2 +20\Delta S[/tex]
No nosso caso
V₀ = 0
ΔS = 10 km × 1000 = 10 000 m
Usando a equação de Torricelli
[tex]V^2 = V_0^2 +20\Delta S\\\\V^2 = 0^2 +20\cdot 10\,000\\\\V^2 = 0 + 200\,000\\\\V^2=200\,000\\\\V=\sqrt{200\,000} \\\\V = 447,2\:m/s[/tex]× 3,6 = 1 609,2 km/h
Segundo a reportagem a velocidade terminal da gota é de
V = 26 km/h
Comparando-se as duas
[tex]\dfrac{1609,2}{26} = 61,9[/tex]
Ou seja, se a gota estivesse em queda livre cairia com uma velocidade, aproximadamente, 62 vezes maior.