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Questão 19

IME 2008
Física

(IME - 2008/2009)

Um objeto com massa de 1 kg é largado de uma altura de 20 m e atinge o solo com velocidade de 10 m/s. Sabe-se que a força F de resistência do ar que atua sobre o objeto varia com a altura, conforme o gráfico acima. Considerando que g = 10 m/s2 , a altura h, em metros, em que a força de resistência do ar passa a ser constante é

 

A

4

B

5

C

6

D

8

E

10

Gabarito:

5



Resolução:

A área sob o gráfico é numericamente igual ao trabalho do ar. Devido a força estar no sentido contrário ao deslocamento, tem-se:

	au_{ar} = -frac{(20+h)12}{2}

Como, pelo Teorema da Energia cinética, 	au_P + 	au_{ar} = Delta E_c, em que considera-se o trabalho da força peso e do ar, tem-se:

mgH -frac{(20+h)12}{2} = frac{mv^2}{2} - frac{mv_0^2}{2}

Substituindo os valores, encontra-se 

h = 5m

Alternativa B.

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