Analise as proposições abaixo:
I - Sempre que existir movimento relativo entre o ar (ou outro fluido) e um corpo, o corpo estará sujeito a uma força de arrasto que é proporcional ao quadrado do movimento relativo e cuja direção é sempre contrária à do movimento do corpo em relação ao fluido.
II - Um corpo que é lançado verticalmente para cima atinge uma velocidade limite quando o módulo da força de arrasto se iguala ao módulo do peso
II - Um corpo que é lançado verticalmente para cima atinge uma velocidade limite quando o módulo da força de arrasto se iguala ao módulo do peso
Passo 1
O enunciado apresenta duas afirmações sobre força de arrasto em fluidos e terminalidade de velocidade em lançamento vertical. O conteúdo é Mecânica de Fluidos, envolvendo regimes de escoamento (Reynolds baixo e alto) e conceito de velocidade limite (terminal). Para resolver, vamos lembrar que em baixas velocidades (Reynolds pequeno) o arrasto é linear em
, e que velocidade terminal só ocorre quando há equilíbrio de forças com sentidos opostos.
Passo 2
Analisando I: “Sempre que existir movimento relativo entre o ar e um corpo, o corpo estará sujeito a uma força de arrasto proporcional ao quadrado da velocidade e contrária ao movimento.” Na prática, para escoamentos de Reynolds pequeno (como partículas muito pequenas em líquido viscoso) temos a lei de Stokes,
ou seja,
, não
. A dependência
vale apenas em regime turbulento (Re alto). Logo, I é falsa.
Passo 3
Analisando II: “Um corpo lançado verticalmente para cima atinge velocidade limite quando
.” Em subida, o arrasto
aponta para baixo (mesmo sentido do peso
), de modo que não há forças opostas para se igualar e anular a resultante. O corpo apenas desacelera até
no ápice; não há velocidade constante para cima. A velocidade terminal só aparece na descida, quando arrasto para cima e peso para baixo podem equilibrar. Logo, II é falsa.
Resposta
Nenhuma das proposições está correta.