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Física

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Um corpo em queda livre no ar recebe além da força da gravidade, uma força contrária, chamada também de força de arrasto (D), que é calculada a partir da D=0,5,p.V².S.Cₚ fórmula: onde p é a massa específica do ar, Vé a velocidade de queda, S é a área do corpo exposta ao escoamento e Cₚ é chamado de coeficiente de arrasto, dado em função da geometria do corpo. Quando o arrasto se equilibra com a força peso, O corpo para de acelerar e sua velocidade fica fixa, e é definida como sendo a velocidade terminal do mesmo, pois não é mais possível acelerar a partir desse valor. Um corpo rígido, de massa 14,4 kg e área de 2 m², está em queda livre em um ambiente cujo ar possui massa específica de 1,2 kg/m³ e aceleração gravidade local de 10 m/s². Considerando o conceito de equilíbrio, de velocidade terminal e que o coeficiente de arrasto do corpo vale 1,2, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas I. A velocidade terminal do corpo valerá 10 m/s. Porque: II. Ao se realizar O equilíbrio no corpo, a força de arrasto valerá 144 N, que é O mesmo valor que a força peso. A seguir, assinale
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há 2 semanas

Respostas

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há 2 semanas

Vamos analisar passo a passo: Dados: - Massa (m) = 14,4 kg - Área (S) = 2 m² - Massa específica do ar (ρ) = 1,2 kg/m³ - Gravidade (g) = 10 m/s² - Coeficiente de arrasto (Cₚ) = 1,2 1) Força peso (P) = m * g = 14,4 kg * 10 m/s² = 144 N 2) Na velocidade terminal, força de arrasto (D) = força peso (P) = 144 N 3) Fórmula da força de arrasto: D = 0,5 * ρ * V² * S * Cₚ Substituindo D = 144 N: 144 = 0,5 * 1,2 * V² * 2 * 1,2 Calculando o coeficiente multiplicador: 0,5 * 1,2 = 0,6 0,6 * 2 = 1,2 1,2 * 1,2 = 1,44 Então: 144 = 1,44 * V² V² = 144 / 1,44 = 100 V = √100 = 10 m/s Conclusão: I. A velocidade terminal do corpo valerá 10 m/s. — Verdadeiro. II. Ao se realizar o equilíbrio no corpo, a força de arrasto valerá 144 N, que é o mesmo valor que a força peso. — Verdadeiro. Portanto, ambas as asserções são verdadeiras e a segunda justifica a primeira. Resposta correta: asserção I é verdadeira, asserção II é verdadeira e a segunda justifica a primeira.

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