Considere um sistema paraquedista + paraquedas em queda vertical.
Na Figura 4, está representado o gráfico do módulo da velocidade, $v$, desse sistema, de massa $100 \mathrm{~kg}$, em função do tempo, $t$, de queda, nos primeiros $60 \mathrm{~s}$ do movimento.
Considere que o sistema paraquedista + paraquedas pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).
Questão:
Conclua sobre a variação da intensidade da força de resistência do ar que atuou no sistema paraquedista + paraquedas, no intervalo de tempo $[0 ; 15] \mathrm{s}$.
Apresente num texto a fundamentação da conclusão solicitada, abordando os aspetos seguintes:
- identificação e caracterização, quanto ao sentido, das forças que atuaram no sistema paraquedista + paraquedas, no intervalo de tempo considerado;
- explicação, com base no gráfico da Figura 4, da variação do módulo da aceleração do sistema, no intervalo de tempo considerado, e referência à consequente variação da intensidade da resultante das forças que atuaram no sistema;
- conclusão sobre a variação da intensidade da força de resistência do ar, no intervalo de tempo considerado.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
Sobre o sistema paraquedista + paraquedas atuam 2 forças:
- A força gravítica - uma força conservativa com direção de aplicação vertical e sentido descendente;
- A força de resistência ao ar - uma força não conservativa com direção de aplicação vertical e sentido ascendente, cuja intensidade é diretamente proporcional à velocidade do sistema.
Inicialmente a intensidade da força gravítica do sistema é superior à força de resistência ao ar, tendo a resultante das forças que atuam sobre o sistema intensidade positiva e sentido de aplicação descendente. De acordo com a segunda Lei de Newton, isto induz o sistema a ter módulo de aceleração positiva no sentido da resultante das forças.
Ao longo deste intervalo a aceleração do sistema vai diminuindo, sendo isto simbólico de uma diminuição da intensidade da resultante das forças que atuam sobre o sistema, devido ao aumento da intensidade da força de resistência ao ar, enquanto a intensidade da força gravítica se mantém constante.
Fonte: Mestre Panda
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