Question

Uma torneira colocada a uma altura H = 0,8 m do solo, não estando bem fechada, goteja. Cada gota tem em média a massa m = 0,5 g. Supondo que as colisões das gotas com o solo durem em média ∆t = 1 ms, calcule a força média que cada gota exerce sobre o solo, em Newtons. Suponha que Vo = 0 e despreze a resistência do ar.
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Answer 1

A força média que cada gota exerce sobre o solo equivale a 2N.

A gota realiza um movimento de queda livre.

O movimento de queda livre constitui-se em um caso particular de movimento uniformemente variado no qual a aceleração é igual a aceleração da gravidade.

Calculando o tempo de queda e a velocidade ao chegar ao solo.

h = gt²/2

0,8 = 10t²/2

t = 0,4 segundos

V = gt

V = 4 m/s

O impulso de uma força equivale à variação da quantidade de movimento que um corpo sofre -

I = ΔQ

I = mVf - mVi

I = - 0,5. 10⁻³. 4

I = - 2 . 10⁻³ N.s

O impulso também pode ser calculado pelo produto da intensidade da força aplicada pelo intervalo de tempo em que ela é aplicada -

I = F.Δt

-2. 10⁻³ = F. 1. 10⁻³

F = 2 N