Queda de uma maçã
Uma maçã que cai está sujeita a dois tipos de forças: a força da gravidade
, onde
é a massa da
maçã e
a aceleração da gravidade
, e
uma força de atrito, ou de
arrastamento, que é uma consequência directa de a maçã cair dentro de um fluído
(com uma velocidade pequena), o ar,
onde
a constante
(
é chamada de
coeficiente de arrastamento1. A
segunda lei de Newton permite escrever

que é uma equação diferencial ordinária de primeira ordem. Admitamos que a maçã
cai, num instante
, a partir de uma posição de repouso,
. É fácil
verificar que
é uma solução da equação com condição inicial
.
Quer determinar-se experimentalmente o calor de
deixando cair repetidamente
uma maçã com massa
e raio aproximado
. Sabendo que a velocidade terminal em
foi de
qual o valor de
? Ou seja, qual a solução da equação não linear

A solução desta última equação não pode ser obtida explicitamente de uma
forma simples 2, mas é possível numericamente, obter uma
aproximação ao valor de
,
.
1. Na realidade deveria ser
, porquê?
2. A solução é dada à custa da função Lambert

Última actualização/Last updated: 2012-02-26 [15:48]
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