Enunciado

Uma pessoa de 80   k g salta de paraquedas e experimenta uma aceleração para baixo de 2,5   m / s 2 . A massa do paraquedas é 5,0   k g . (a) Qual é a força para cima que o ar exerce sobre o paraquedas? (b) Qual é a força que a pessoa exerce sobre o paraquedas?

Passo 1

Inicialmente vamos fazer o DCL para cada corpo do problema:

Como somente o peso de cada corpo e a força do ar são forças externas quando consideramos o sistema formado pelo homem e pelo paraquedas, então podemos escrever a segunda lei de Newton para este sistema da seguinte forma:

F A - P H - P P = - m H + m P a

Isolando F A :

F A = m H g + m P g - m H + m P a

Substituindo os valores conhecidos:

F A = 80 + 5 × 9,8 - 80 + 5 × 2,5 = 621   N

Passo 2

De maneira análoga ao passo anterior, vamos aplicar a segunda lei de Newton apenas no homem:

F P H - P H = - m H a

Isolando F P H :

F P H = m H g - m H a

Substituindo os valores conhecidos:

F P H = 80 × 9,8 - 2,5 = 584   N

E pela terceira lei de Newton, podemos afirmar que a força que o homem faz sobre o paraquedas tem mesmo módulo que a força que o paraquedas faz no homem, portanto:

F H P = 584   N

Resposta

  1. F A = 621   N ;
  2. F H P = 584   N .
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