Question

(UFPR)Considere um edifício em construção, constituído pelo andar térreo e mais dez andares. Um servente de pedreiro deixou cair um martelo cuja massa é 0,5 kg a partir de uma altura do piso do décimo andar. Suponha que cada andar tem uma altura de 2,5 m e que o martelo caiu verticalmente em queda livre partindo do repouso. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e o martelo como uma partícula. Despreze a resistência do ar, a ação do vento e a espessura de cada piso.

Levando em conta as informações dadas, analise as seguintes afirmativas:

1. A velocidade do martelo ao passar pelo teto do 1º andar era 20 m/s.

2. A energia cinética do martelo ao passar pelo piso do 5º andar era maior que 100 J.

3. Se a massa do martelo fosse o dobro, o tempo de queda até o chão diminuiria pela metade.

Assinale a alternativa correta. 

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
O gabarito está dizendo que é a letra a), no entanto, não estou conseguindo resolver a questão, me ajudem por favor.

Answer 1

Olá Newbiex ;)

Resolução:

1. Do piso do décimo andar até o teto do primeiro andar tem uma altura de h=8x2,5=20m  ---  equação de Torricelli na queda livre a partir do repouso e com

g=10m/s2  ---  V2=Vo2 + 2.g.h=02 + 2.10.20  ---  V=√(400)  ---  V=20m/s  ---  Correta

2. Velocidade com que passa pelo piso quinto andar percorrendo uma altura

h=5x2,5=12,5m  ---  V2=Vo2 + 2.g.h=02 + 2.10.12,5  ---  V2=250  ---  energia cinética  ---  Ec=mV2/2=0,5.250/2=125/2=62,5J  ---  Falsa 

3. Desprezando-se a resistência do ar, todos os  corpos em queda livre, independente da massa, quando abandonados da mesma altura, chegam ao solo ao mesmo tempo (percorrem a mesma distância no mesmo tempo)  ---  Falsa

R= A