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Questão FC278054

Texto João, paraquedista experiente, saltou de um avião que se movia a uma velocidade constante e perpendicular à superfície da Terra. Durante o salto e antes de abrir seu paraqued

Cinemática

CEBRASPE (CESPE) · 2021

Texto

 

João, paraquedista experiente, saltou de um avião que se movia a uma velocidade constante e perpendicular à superfície da Terra. Durante o salto e antes de abrir seu paraquedas, João sofreu uma aceleração por ação da força gravitacional, que sofre resistência de uma força de atrito com o ar, normalmente chamada força de arrasto, que é proporcional à velocidade do paraquedista na mesma direção da força peso. Após percorrer uma distância d na direção da aceleração da gravidade, João atingiu uma velocidade máxima constante, e, nesse ponto, atingiu o equilíbrio de forças.

 

Em relação a essa situação hipotética, julgue os seguintes itens, considerando que as forças atuantes sobre João são somente as que foram apresentadas.

 

O movimento do paraquedista será interrompido quando a força de arrasto igualar-se em módulo a sua força peso.

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Gabarito

Errado

Comentário do professor

A afirmação é errada porque confunde equilíbrio de forças com interrupção do movimento.

Pela 2ª lei de Newton, \( \sum F = ma\). Se a força de arrasto se iguala em módulo à força peso, a resultante é zero, logo \(a=0\): não há aceleração, mas o corpo continua em movimento com velocidade constante.

Esse valor constante é a chamada velocidade terminal. Para arrasto proporcional à velocidade (\(F_d=kv\)), o equilíbrio fornece \(mg-kv=0\Rightarrow v_t=\dfrac{mg}{k}\).

Portanto, ao atingir igualdade entre arrasto e peso, o paraquedista não para — passa a descer em movimento retilíneo uniforme, com velocidade máxima constante.

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