Em um instante, um objeto em queda livre tem uma velocidade de 40 m / s. Qual é a sua velocidade um segundo depois?

Responda:

50 "m/s"

Explicação:

Somos solicitados a encontrar a velocidade de um objeto em queda livre um segundo depois que ele tem uma velocidade de 40 "m/s".

Um objeto em queda livre significa que a única força que afeta seu movimento é a gravidade.

Para fazer isso, podemos usar a equação

v_y = v_(0y) + a_yt

onde

  • v_y é a velocidade no tempo t (o que estamos tentando encontrar)

  • v_(0y) é a velocidade inicial (-40 "m/s" neste caso, porque supõe estar viajando descendente, que é considerado o negativo y-axis)

  • a_y é o aceleração, igual a -g, Que é -9.81 "m/s"^2

  • t é a hora, que neste caso é 1 "s"

Conectando valores conhecidos, temos

v_y = -40 "m/s" - (9.81color(white)(l)"m/s"^2)(1color(white)(l)"s")

= color(red)(-50 color(red)("m/s"

arredondado para 2 (Ou 1, tecnicamente) números significativos.

Este o velocidade do objeto (e é por isso que inclui um sinal). o velocidade é simplesmente a magnitude disso, que é uma quantidade positiva:

color(red)("speed" = 50)color(white)(l)color(red)("m/s"

Você também poderia ter resolvido esse problema negligenciando os sinais da velocidade e aceleração inicial na equação acima:

"speed" = 40 "m/s" + (9.81color(white)(l)"m/s"^2)(1color(white)(l)"s") = color(red)(50 color(red)("m/s"