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Flashcard FC279099

Em movimento estritamente vertical, como se orienta a força de arrasto em relação à velocidade e qual condição, no modelo linear, determina a velocidade terminal?

Cinemática

CEBRASPE (CESPE) · 2021

De acordo com o assunto Física: Cinemática, responda:

Em movimento estritamente vertical, como se orienta a força de arrasto em relação à velocidade e qual condição, no modelo linear, determina a velocidade terminal?
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Resposta

A força de arrasto é antiparalela à velocidade; a velocidade terminal ocorre quando \(mg=k\,v_t\).

Explicação:
A força de arrasto tem a mesma direção da velocidade, porém em sentido oposto, ou seja, é antiparalela.
Para movimento vertical, peso e arrasto ficam na mesma reta com sentidos contrários. Quando suas intensidades se igualam a resultante é zero e a aceleração some, definindo a velocidade terminal.

Exemplo:
Uma esfera de massa m cai em óleo com arrasto linear \(\vec F_d=-k\vec v\). No equilíbrio: \(mg=k\,v_t\), logo
\(v_t=\dfrac{mg}{k}\).
Se \(m=0{,}02\ \text{kg}\), \(g=9{,}8\ \text{m/s}^2\) e \(k=0{,}5\ \text{N·s/m}\), então \(v_t=\dfrac{0{,}02\cdot9{,}8}{0{,}5}=0{,}392\ \text{m/s}\).





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