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

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"#