Um garoto abandona uma pedra de massa 20 g do alto de um viaduto de 5 m de altura em relação ao solo. Considerando $g = 10 \, \text{m/s}^2$, determine a velocidade e a energia cinética da pedra ao atingir o solo. (Despreze os efeitos do ar.)

Para determinar a velocidade da pedra ao atingir o solo, podemos usar a equação de Torricelli: $v^2 = v_0^2 + 2gh$, onde $v_0$ é a velocidade inicial (0 m/s, pois a pedra é abandonada), $g$ é a aceleração da gravidade (10 m/s²) e $h$ é a altura (5 m). Assim, temos:

$v^2 = 0 + 2 \times 10 \times 5$ $v^2 = 100$ $v = \sqrt{100}$ $v = 10 \, \text{m/s}$

Para calcular a energia cinética ao atingir o solo, usamos a fórmula $E_c = \frac{1}{2}mv^2$, onde $m$ é a massa (20 g = 0,02 kg) e $v$ é a velocidade (10 m/s):

$E_c = \frac{1}{2} \times 0,02 \times 10^2$ $E_c = \frac{1}{2} \times 0,02 \times 100$ $E_c = 1 \, \text{J}$