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

$50$ $"m/s"$

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:

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