Seja um corpo com a forma esférica de raio
e densidade
. O seu coeficiente de arrasto no ar é
. Ele está a uma altura próxima do solo. Qual é a sua velocidade terminal no ar? Considere
a densidade do are
a intensidade da aceleração gravitacional.
Lembrete:a densidade de um corpo é
, onde
massa,
volume.
Passo 1
O enunciado dá uma esfera de raio
cm e densidade do corpo
g/c
, coeficiente de arrasto
, densidade do ar
kg/
e
m/
. Pede-se a velocidade terminal, que ocorre quando o peso resultante (peso menos empuxo) se equilibra com a força de arrasto.
Passo 2
Convertemos unidades e calculamos volume, área de seção e massa da esfera.
Passo 3
Escrevemos o equilíbrio de forças na velocidade terminal
: peso menos empuxo igual à força de arrasto
Isolando
,
Passo 4
Substituindo os valores numéricos:
Resposta
A velocidade terminal é aproximadamente
m/s.