(UNICAMP - 2024)O controle da interao entre uma su

(UNICAMP - 2024)

O controle da interação entre uma superfície (hidrofílica ou hidrofóbica) e a água é de suma importância em muitas aplicações, como o tratamento de impermeabilização de superfícies. Em um estudo recente, observou-se que gotas de água projetadas sobre superfícies extremamente hidrofóbicas são rebatidas como se fossem bolas de borracha.

 

a) Qual a altura h da qual uma gota deve se desprender, a partir do repouso, para chegar, com velocidade de módulo \(v = 40 \ cm/s\), ao ponto de impacto com a superfície hidrofóbica? Desconsidere o atrito da gota com o ar.

b) No estudo citado, gotas de água de diferentes diâmetros chegam à superfície hidrofóbica com velocidade de módulo \(\left |\overrightarrow{v}_{inicial} \right | = 0,3\ m/s\), e afastam-se logo após a colisão, com coeficiente de restituição \(e \approx 1\). O gráfico no espaço de respostas mostra o intervalo de tempo \(\Delta t\) durante o qual as gotas ficam em contato com a superfície em função da massa m da gota. Qual o módulo da força média, \(\left | \overrightarrow{F}_{media} \right |\), exercida pela superfície sobre uma gota de massa \(m= 8 \times 10^{-6}\ kg\)?