Question

Durante uma aula, o professor soltou uma bola de borra-
cha, deixando-a cair de uma mão para a outra em queda
livre. Para medir a altura da queda, o professor fez duas
marcas, separadas por 45 cm, no quadro de aula, conforme
mostrado na figura. Considere g = 10 m/s e calcule o
tempo de queda e a velocidade final da bola.
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Answer 1

Usando as formulações de movimento uniformemente variado, sabemos que a bola leva 0,3s para cair.

Explicação:

Não importa qual objeto, ou massa deste, todas as quedas livres vão obedecer a seguinte formula:

S = So + Vo.t + a.t²/2

Basta agora encontrarmos os valores associados da equação.

Como a bola é deixada cair, então já sabemos que sua velocidade inicial é nula (Vo=0), a aceleração que faz com que a bola caia é a gravidade que é 10m/s², porém como ela puxa para baixo diminuindo a altura, então vamos tomar ela como -10m/s². Então por enquanto temos:

S = So - 10.t²/2

S = So - 5.t²

Agora vou passar o So para o outro lado:

S - So = - 5t²

Espaço final menos inicial é a variação do espaço, ou seja:

S - So = - 5t²

ΔS = - 5t²

E nós sabemos que a variação no espaço que a bola vai sofrer é de -0,45 metros, pois ela vai perder este tanto na altura, então:

-0,45 = -5t²

0,09 = t²

t = √0,09

t = 0,3 s

Então a bola leva 0,3 s para cair.