Queda de uma gota de chuva - Moodle @ FCT-UNL

Queda de uma gota de chuva
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Construa uma folha de cálculo e um modelo em Modellus que resolva numericamente as equações do
movimento da queda vertical de uma gota de chuva de uma certa altura h.
Admita que a velocidade terminal da gota é da ordem de 5 m/s e que a magnitude da força de
resistência do ar é directamente proporcional à velocidade.
Utilize o método de Euler-Cromer para integrar numericamente as equações do movimento.
Considere um intervalo de tempo adequado na integração numérica e atribua valores plausíveis aos
parâmetros e às condições iniciais.
Utilize a folha e o modelo que construiu para responder às questões seguintes.
1.
Qual é a magnitude da velocidade com que a gota atinge o solo?
2.
Qual é o intervalo de tempo que a gota demora a atingir o solo?
3.
Cole o gráfico da altura em função do tempo (Excel e Modellus):
4.
Cole o gráfico da componente escalar vertical da velocidade em função do tempo (Excel e
Modellus):
5.
Cole o gráfico da componente escalar vertical da resultante das forças em função do tempo
(Excel e Modellus):
6.
Cole o gráfico da energia cinética da gota em função do tempo (Excel e Modellus):
7.
Calcule a energia dissipada na queda desde a altura h até ao solo.
8.
Compare a velocidade com que a gota atinge o solo com a velocidade que atingiria se a resistência
do ar fosse nula.