Física I ⇒ (F. U. Itaúna-MG) Quedas Tópico resolvido

[Natan]

Do alto de um edifício de 45 metros, uma pedra de 200 gramas de massa é abandonada. Um segundo depois, uma outra pedra, de massa de 400 gramas, é abandonada da mesma altura. Considerando g=10m/s² e desprezando a resistência do ar, é correto afirmar que:

a) embora as massas sejam diferentes, elas atingirão o chão simultâneamente.
b) a pedra de massa 400g atingirá o chão 1 segundo após a outra pedra.
c) embora os pesos sejam diferentes, elas chegarão juntas ao chão.
d) a aceleração da pedra de massa 400g é maior que a da outra pedra
e) a pedra de massa 200g gastará 3 segundos para atingir o solo, e a outra gastará 1 segundo a menos.


Dúvida: agora num entendi, depois que Galileu fez o esperimento na torre de Pisa, achei que tinha ficado comprovado que, ao menos num lugar onde se pode desconsiderar a resistência do ar, como o exercício fala, ambos os corpos chegariam juntos ao chão, mesmo assim ficaria em dúvida entre "a" e "c" porém nenhuma dessas é a correta! gostariam que me disessem pq as demais estão erradas

[theblackmamba]

Olá Natan,
Como os corpos foram abandonados , quer dizer que sua velocidade inicial é nula. A massas não interferem no percusso queda, que pode ser até provado pela processo de conservação de energia, como não há resistência do ar. Portanto, as pedras gastarão mesmo tempo ao chegar no solo, porém a segunda pedra chegará um segundo após que outra, já que foi lançada um segunda depois.

Equação do espaço:
[tex3]h = V_o + \frac{gt^2}{2}[/tex3]
[tex3]45 = 5t^2[/tex3]
[tex3]t = 3s[/tex3] (tempo que as pedras levam para chegar no chão)

[victoria]

Bom, vamos lá:

o tempo de queda da pedra de 200g é:
[tex3]45=\frac{gt^{2}}{2}=\frac{10.t^{2}}{2}[/tex3]
[tex3]t=\frac{\sqrt{45}}{\sqrt{5}}=3s[/tex3]

o tempo de queda da pedra de 400g é:(considerando como t=0s o momento em que a primeira pedra(200g) é lançada)
[tex3]t'=\frac{\sqrt{45}}{\sqrt{5}}+1=4s[/tex3]

Bom, analisando as aternativas:
a)Errado porque elas não foram lançadas juntas
b)Correta, a pedra de massa 400g gramas realmente chega 1s depois
c)Elas não chegarão juntas, embora tenham massas diferentes, porque foram lançadas em momentos diferentes
d) A aceleração a que ambas estão sujeitas é a mesma de [tex3]g=10m/s^{2}[/tex3], desconsiderando-se possível resistência do ar
e)A pedra de 300g, por ser lançada 1s depois , chega depois da pedra de 400g.

Acho que é alternativa B

Lembrando o experimento de Galileu,seu objetivo era fazer cair por terra a hipótese de Aristóteles, segundo a qual, a velocidade de queda de um corpo é porporcional ao seu peso, ou seja, quanto mais pesado fosse o objeto mais rápido ele chegaria ao chão.Isso já é notadamente falso pelas próprias equações de Queda livre que não envolvem massa como incógnita.

Abraço.

[Natan]

Muito obrigado aos dois! é verdade os momentos de lançamento foram distintos