05. Leia o texto a seguir:
A QUEDA DAS NUVENS
Se não fosse pela resistência do ar todas as coisas cairiam
exatamente da mesma maneira. Com a resistência do ar a
situação fica diferente: cada objeto cai com uma certa
velocidade, dependendo de sua forma - esfera, cubo, etc; da
substância - água, ferro, etc; de que são feitos e do seu tamanho.
Como um exemplo, considere gotas de água de tamanhos
diferentes. A experiência mostra que as gotas menores caem
mais devagar que as maiores. No caso das gotículas que formam
as nuvens, elas são tão pequenas que caem apenas 40 metros
por hora.
Aliás, as gotículas caem dessa forma se o ar estiver parado, sem
vento. Dependendo de como sopra o vento, as gotinhas podem
até subir.
Responda a pergunta a seguir:
Se uma nuvem estivesse à 1 quilômetro de altura e não
houvesse vento, quantas horas se passariam até que a nuvem
chegasse ao chão?
Respostas
Resposta:
Δt = Δs
______
Vm
Δt = 1000m
_________
40m/h
Δt= 25h
Explicação:
Resposta:
Explicação conceitual:
Este é um exercício de cinemática envolvendo velocidade média.
Sabemos que a velocidade é média e, portante, constante, porque não há aceleração nem freamento da nuvem, uma vez que não há forças dissipativas (o ar está parado, sem vento). Por isso, podemos aplicar a equação de velocidade média.
Vm = ΔS/Δt,
onde, Vm é a velocidade média da nuvem, ΔS é a altura que a nuvem se desloca e Δt é o tempo decorrido durante esse processo.
Como queremos o tempo decorrido (Δt), devemos isolá-lo na equação:
Δt = ΔS/Vm
Convertendo as unidades:
Antes de calcular, precisamos prestar atenção nas unidades. A velocidade da nuvem (Vm) foi fornecida em metros por hora (40 m/h), mas a altura foi dada em quilômetros (1 km).
Vamos converter a altura de quilômetros para metros para manter no Sistema Internacional.
1 quilômetro = 1000 metros.
Agora podemos calcular:
Dados:
Δt = ?
ΔS = 1 km = 1000 m
Vm = 40 m/h
Δt = ΔS/Vm
Δt = 1000/40
Δt = 25 h
Imagem em anexo para melhor visualização.
