Uma bola de futebol padrão tem
de diâmetro e pesa
. Admitindo que o coeficiente de arrasto é Cd
; determine sua desaceleração se esta apresentar velocidade igual a
no topo de sua trajetória.
Passo 1
O enunciado dá uma bola de futebol com diâmetro
e peso
, um coeficiente de arrasto
e velocidade
. Pede-se a desaceleração devido à força de arrasto no topo da trajetória. O conteúdo usado será a fórmula da força de arrasto em fluido e a relação
.
Passo 2
Para achar a massa da bola usamos a relação entre peso e massa:
onde
e
. Logo,
Passo 3
A área de seção frontal da bola é a área de um círculo de diâmetro
:
Passo 4
A força de arrasto em regime de escoamento é
assumindo densidade do ar
. Então
Passo 5
Finalmente, a desaceleração é
Resposta
A desaceleração da bola devido ao arrasto é aproximadamente
.