Um para-quedista possui massa de 650 Kg e em um determinado momento da queda sofre uma aceleração para baixo de
. Se a massa do para-quedas é de 8 Kg . ache o módulo da força exercida pelo ar sobre o para-quedas. Ache também a força exercida pelo homem sobre o pára-quedas.
Passo 1
Vamos resumir o que temos e o que vamos usar. O enunciado dá:
– massa do para-quedista ,kg
– massa do para-quedas ,kg
– aceleração comum para baixo ,m/
Precisamos aplicar a Segunda Lei de Newton em dois corpos ligados pelo cordão: o para-quedista e o para-quedas. As forças envolvidas são o peso, a resistência do ar (no para-quedas) e a tensão no cordão (força exercida pelo homem no para-quedas).
– massa do para-quedista
– massa do para-quedas
– aceleração comum para baixo
Precisamos aplicar a Segunda Lei de Newton em dois corpos ligados pelo cordão: o para-quedista e o para-quedas. As forças envolvidas são o peso, a resistência do ar (no para-quedas) e a tensão no cordão (força exercida pelo homem no para-quedas).
Passo 2
Desenho-livre do para-quedista:
– peso para baixo
– tensão para cima (força que o para-quedas exerce no homem, igual em módulo à força que o homem exerce no para-quedas)
Tomando para baixo como sentido positivo, a Segunda Lei dá:
– peso para baixo
– tensão para cima
Tomando para baixo como sentido positivo, a Segunda Lei dá:
Passo 3
Isolando
:
Adotando
,m/
, vem
Passo 4
Desenho-livre do para-quedas:
– peso para baixo
– tensão para baixo (força do homem no para-quedas)
– resistência do ar para cima
Novamente, para baixo positivo, a Segunda Lei é
– peso para baixo
– tensão para baixo
– resistência do ar para cima
Novamente, para baixo positivo, a Segunda Lei é
Passo 5
Isolando
:
Substituindo
,kg,
,m/
,
,N e
,m/
,
Resposta
Força exercida pelo ar sobre o para-quedas:
,N
Força exercida pelo homem sobre o para-quedas (tensão): ,N
Força exercida pelo homem sobre o para-quedas (tensão):