Uma pára-quedista de peso w está descendo nas proximidades da superfície terrestre. Qual é o módulo da força exercida por seu corpo sobre a Terra? (a) w. (b) Maior do que
. (c) Menor do que w. (d) 9,8w. (e) 0. (f) Depende da resistência do ar.
Passo 1
O enunciado apresenta um pára-quedista de peso
que está descendo próximo à superfície da Terra e pergunta qual é o módulo da força que o corpo dele exerce sobre a Terra. O conteúdo principal aqui é o Terceiro Princípio de Newton (ação e reação), que diz que sempre que um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, o corpo B exerce sobre A uma força de mesmo módulo e direção oposta.
Passo 2
Primeiro, identificamos que o peso
do pára-quedista é a força gravitacional que a Terra exerce sobre o corpo dele. Em outras palavras,
onde
é a massa do pára-quedista e
a aceleração da gravidade.
Passo 3
Pelo Terceiro Princípio de Newton, à força de ação
corresponde uma força de reação
com o mesmo m'odulo
e sentido oposto.
Passo 4
Note que essa relação de ação e reação independe de outras forças, como a resistência do ar. Mesmo que o pára-quedista esteja em velocidade terminal ou se retardando, a força gravitacional e sua reação continuam iguais em módulo.
Resposta
(a)