A fórmula para encontrar a velocidade de um objeto em queda depende se a resistência do ar é considerada ou não. Aqui estão as fórmulas para ambos os cenários:
1. Sem resistência ao ar (queda livre): *
v =gt Onde:
*
v é a velocidade final (m/s)
*
g é a aceleração devido à gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²)
*
t é a hora em que o objeto está caindo (s)
2. Com resistência ao ar: *
v =(mg/c) * (1 - e^( - ct/m)) Onde:
*
v é a velocidade final (m/s)
*
m é a massa do objeto (kg)
*
g é a aceleração devido à gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²)
*
c é o coeficiente de arrasto (depende da forma e tamanho do objeto)
*
t é a hora em que o objeto está caindo (s)
*
e é a constante matemática (aproximadamente 2,718)
Notas importantes: * A fórmula para queda livre não assume resistência ao ar, que é uma situação ideal. Na realidade, todos os objetos que caem experimentam algum nível de resistência ao ar.
* O coeficiente de arrasto (c) é um fator complexo que depende da forma, tamanho e densidade do objeto do ar. Muitas vezes é difícil determinar com precisão.
* A fórmula para cair com resistência ao ar fornece uma aproximação. É frequentemente usado em simulações e modelagem para estimar a velocidade de um objeto em queda.
Exemplo: Digamos que você solte uma bola de uma altura de 10 metros. Usando a fórmula para queda livre, podemos calcular a velocidade após 1 segundo:
*
v =gt =(9,8 m/s²) * (1 s) =9,8 m/s Isso significa que a bola estará caindo a uma velocidade de 9,8 metros por segundo após 1 segundo.
Lembre -se de que este é um cálculo simplificado que não representa a resistência ao ar. Na realidade, a velocidade da bola seria um pouco menor devido ao atrito do ar.