Exercícios Resolvidos de Velocidade Terminal

Mostre as forças atuando sobre uma partícula sedimentando em cada um dos casos abaixo:

  1. Partícula sob ação de campo gravitacional sedimentando imersa em um fluido parado
  2. Partícula sob ação de campo gravitacional sedimentando no vácuo absoluto

Passo 1

Antes de qualquer coisa, estou colocando essa questão aqui porque caiu uma igualzinha na minha prova quando fiz essa disciplina haha.

Esse exercício não quer nada muito complexo, é só fazer um desenho das forças atuando na partícula em cada um dos casos.

Para a partícula sedimentando num fluido parado, é igualzinho ao que vimos na teoria.

Já pra partícula no vácuo, temos que ter mais atenção! Como ela está em vácuo absoluto, NÃO vai ter nem empuxo e nem força de atrito, arraste! Isso porque o empuxo é uma força sim relacionada com o campo gravitacional, mas que só existe quando o corpo está imerso em um fluido. Já o atrito, surge do choque do corpo com partículas do meio em que ela está sedimentando, mas como está no vácuo, não tem essas partículas do meio então não há choques que gerem atrito.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

  1. Partícula sob ação de campo gravitacional sedimentando imersa em um fluido parado
  2. Para uma partícula sob ação de campo gravitacional sedimentando imersa em um fluido parado, temos o mesmo caso que vimos na teoria.

  • Por estar sob ação do campo gravitacional, vai aparecer a força peso.
  • Por estar imersa em um fluido e sob ação do campo gravitacional, aparece o empuxo.
  • Por estar com uma velocidade não nula em um meio contendo “algo” (repara que aqui eu estou me referindo às partículas do fluido, moléculas do fluido... e não às partículas que estão sedimentando) vai ter força de arraste
  • Temos que desenhar essas setinhas então elas têm que ter algum tamanho. Eu sei que lá da Física a gente aprende que tamanho está relacionado ao módulo, mas ignora isso nesse exercício, ok? Não temos nenhuma informação pra avaliar os módulos dessas forças nesse exercício então simplesmente desenhe e seja feliz haha.

    Passo 3

  • Partícula sob ação de campo gravitacional sedimentando no vácuo absoluto
  • Foi aquilo que discutimos lá no passo 1, se está em vácuo absoluto, não há empuxo e nem força de atrito. Vai ter apenas a força peso, devido ao campo gravitacional.

  • Por estar sob ação do campo gravitacional, vai aparecer a força peso.
  • Por NÃO estar imersa em um fluido, NÃO há empuxo.
  • Por NÃO haver choques com a partícula sedimentando uma vez que não há nada no caminho dela (está no vácuo, né?), NÃO haverá força de arraste.

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