Questões de Vestibular Sobre queda livre em física

Um corpo de massa m, em queda livre e sob ação de gravidade g constante, parte do repouso e descreve uma trajetória vertical. Durante a queda, a resistência do ar impõe uma força de atrito proporcional ao módulo V da velocidade do corpo, o que faz a massa se deslocar com aceleração variável. O módulo da força de resistência é dado por bV, onde b é uma constante de proporcionalidade e depende, dentre outros fatores, da forma do corpo. A segunda Lei de Newton, aplicada ao corpo, mostra que o módulo da força resultante é força = mg − bV = mA, onde A é o módulo da aceleração. Note que, no instante inicial, V = 0 e a aceleração fica simplesmente A = g. À medida que o tempo passa, V aumenta e A diminui até um instante de tempo em que a velocidade se manterá constante. Esta velocidade, chamada de velocidade terminal, tem módulo igual a

Uma pessoa, do alto de um prédio de altura H, joga uma bola verticalmente para baixo, com uma certa velocidade de lançamento. A bola atinge o solo com velocidade cujo módulo é V_I. Em um segundo experimento, essa mesma bola é jogada do mesmo ponto no alto do prédio, verticalmente para cima e com mesmo módulo da velocidade de lançamento que no primeiro caso. A bola sobe até uma altura H acima do ponto de lançamento e chega ao solo com velocidade cujo módulo é V_II. Desprezando todos os atritos e considerando as trajetórias retilíneas, é correto afirmar-se que

Considere que a cabine de um elevador despenque sem atrito em queda livre de uma altura de 3 m, que corresponde aproximadamente a um andar. Considerando que a cabine tenha massa de 500 kg e a aceleração da gravidade seja 10 m/s² , a energia cinética ao final da queda será, em kJ,

Um pingo de chuva de massa m cai verticalmente sob a ação da gravidade e da força de atrito com o ar. Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a g. Se o pingo já atingiu a velocidade terminal constante, a força de atrito com o ar tem módulo igual a

Um corpo de massa 2 kg parte do repouso e cai na vertical. O ar exerce no corpo uma força de resistência ao seu movimento. O módulo da força de resistência do ar é o dobro do módulo da velocidade do corpo em cada instante. Considerando que a aceleração da gravidade é 10 m/s² , o trabalho da força resultante que age no corpo, da posição inicial até o ponto onde sua velocidade será metade da velocidade terminal, é