Um paraquedista de massa salta de uma aeronave que se movimenta lentamente e atinge velocidade terminal de . Qual é a força de arrasto sobre o paraquedista quando a velocidade é (b) ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema fala sobre um paraquedista com massa de que salta de uma aeronave e atinge a velocidade terminal de . O que a gente precisa descobrir aqui é qual é a força de arrasto (ou resistência do ar) atuando sobre ele quando ele está nessa velocidade de . Vamos usar conceitos de forças em equilíbrio para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que, quando o paraquedista atinge a velocidade terminal, ele está em equilíbrio de forças. Isso significa que a força para baixo, que é o peso dele, está igualada pela força para cima, que é a força de arrasto do ar.
A força peso ( ) pode ser calculada usando a fórmula:
onde:
  • é a massa ( )
  • é a aceleração da gravidade ( )
Como as forças estão equilibradas na velocidade terminal:
sendo a força de arrasto que estamos procurando.

Passo 3

Agora, vamos calcular o peso do paraquedista:
Como , a força de arrasto também será .

Resposta

A força de arrasto sobre o paraquedista a é de .

Exercícios de Livros Relacionados