Exercício 3.2 · Exame Nacional Física e Química A Época especial 2025

3. O ganso-patola, espécie protegida no âmbito do projeto LIFE Berlengas, captura peixes mergulhando de uma certa altura.

3.2. Quando o ganso-patola, de massa $m_{\text{ganso}}$, se encontra sobre a posição do peixe, inicia um voo vertical e retilíneo para o capturar.

Admita que o ganso pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

3.2.1.

Num dado instante, o ganso-patola tem uma aceleração constante de módulo $8{,}0\text{ m s}^{-2}$, atuando sobre ele apenas a força gravítica e a resistência do ar.

O módulo da força de resistência do ar que atua no ganso nesse instante, em função da massa $m_{\text{ganso}}$, é

3.2.2.

Considere que, imediatamente antes de atingir a superfície da água, o ganso-patola tem uma velocidade de módulo $16{,}0\text{ m s}^{-1}$ e que, no impacto com a água, perde metade da sua energia cinética.

Após a entrada na água, o ganso desloca-se na vertical, com movimento retilíneo uniformemente retardado, com aceleração de módulo $18{,}0\text{ m s}^{-2}$, atingindo a posição do peixe com velocidade de módulo $5{,}9\text{ m s}^{-1}$.

Determine a profundidade a que o peixe se encontrava.

Apresente todos os cálculos efetuados.