(UNICAMP - 2017- 2 FASE)Ltus uma planta conhecida

(UNICAMP - 2017 - 2ª FASE) Lótus é uma planta conhecida por uma característica muito interessante: apesar de crescer em regiões de lodo, suas folhas estão sempre secas e limpas. Isto decorre de sua propriedade hidrofóbica. Gotas de água na folha de lótus tomam forma aproximadamente esférica e se deslocam quase sem atrito até caírem da folha. Ao se moverem pela folha, as gotas de água capturam e carregam consigo a sujeira para fora da folha.

a) Quando uma gota de água cai sobre uma folha de lótus, ela quica como se fosse uma bola de borracha batendo no chão. Considere uma gota, inicialmente em repouso, caindo sobre uma folha de lótus plana e na horizontal, a partir de uma altura h_i = 50 cm acima da folha. Qual é o coeficiente de restituição da colisão se a gota sobe até uma altura de h_f = 2 cm após quicar a primeira vez na folha?

b) Considere uma gota de água com velocidade inicial v_i = 3 mm/s deslocando-se e limpando a superfície de uma folha de lótus plana e na horizontal. Antes de cair da folha, essa gota captura o lodo de uma área de 2 cm². Suponha que a densidade superficial média de lodo na folha é de 2,5×10^-3 gramas/cm².

 

Estime a massa da gota de água e calcule sua velocidade no instante em que ela deixa a folha.