Cesgranrio Petrobras 2005 Física · Quantidade de movimento e colisões também em Física · Queda livre e lançamento vertical

Questão 60

Uma gota de chuva tem massa de 0,05g e cai verticalmente de uma nuvem a 500m de altura em relação ao solo, apenas sujeita à aceleração da gravidade. A gota colide e fica retida em uma placa de aço que se encontra no nível do solo. Sendo sua velocidade inicial nula e desprezando a resistência do ar, a quantidade de movimento transferida da gota para a placa, em kg.m/s, é:

(Dados: aceleração da gravidade = 10m/s\(^{2}\))

Ver o gabarito oficial

Resposta da banca: D

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Quantidade de movimento — a gota chega ao solo com a velocidade da queda livre e transfere toda a sua quantidade de movimento à placa.

Objetivo

Achar a quantidade de movimento que a gota de 0,05 g transfere à placa ao cair de 500 m. O que está em jogo é a velocidade de chegada, por Torricelli, e a massa em quilogramas.

Conceitos para revisar

Velocidade de chegada

Queda livre do repouso, sem resistência do ar.

\[v^{2} = 2gh \quad\Rightarrow\quad v = \sqrt{2 \cdot 10 \cdot 500} = 100\ \text{m/s}\]

\(h = 500\) m

Quantidade de movimento transferida

A gota fica retida: para, e tudo o que tinha passa à placa.

\[\Delta p = mv = 5 \times 10^{-5} \cdot 100 = 5 \times 10^{-3}\ \text{kg·m/s}\]

\(m = 0{,}05\) g \(= 5 \times 10^{-5}\) kg

Organizar, Resolver e Acelerar são para quem entrou. Entre com a sua conta Google e veja as quatro etapas de todas as questões.

Entrar

Faça o simulado da sua ênfase: 20 questões, e você sabe a sua distância até os dois cortes do edital