Question

Se uma pedra de brita com 3 cm³ de volume for abandonada de uma determinada altura e atingir o chão em 7 segundos, A)De qual altura ela foi jogada? B)Com que força ela atingiu o chão em newtons?
Obs: Faça os cálculos o mais precisamente possível, prefiro que demore pra responder do que faça cálculos estimados

Answer 1

A) É o seguinte, o peso do corpo não importa neste caso, pois a aceleração da gravidade age com mesma intensidade para todos os corpos. Então vamos usar a equação horária do espaço de MUV para encontrar a altura. A fórmula é assim:
S = So + Vo*t + g*t²/2
S ----> altura
So ----> ponto de partida (0, neste caso, pois ele ainda não percorreu a queda)
Vo ----> Velocidade inicial (também 0, pois ela foi abandonada no ar).
t ------> tempo
g ------> aceleração da gravidade (10 m/s²)

Agora vamos substituir os valores na fórmula:
S = So + Vo*t + g*t²/2
S = 0 + 0*7 + 10*7²/2
S = 5*49
S = 245 metros de altura.

B) Para achar a força com que ela caiu no chão, temos que usar a Conservação de energia mecânica. A energia potencial nos 245 m de altura, é convertida em energia Cinética quando chega no chão. Mas para calcular a força de impacto, falta dados como a deformação do solo e também a massa da pedra (ou a densidade, já que ele deu o volume).