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Questão 38 Unicamp 2024 - 1ª fase

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Questão 38

2ª Lei de Newton

Um corpo em queda nas proximidades da superfície terrestre sofre a ação da força gravitacional e da força de resistência do ar, Far ; essa última atua em sentido oposto à força gravitacional. Nos primeiros instantes, Far  0 se o corpo parte do repouso. À medida que a velocidade aumenta, Far também aumenta. Com isso, a aceleração do corpo diminui gradativamente, tornando-se praticamente nula a partir de certo momento. Desse ponto em diante, o corpo passa a cair com velocidade constante, chamada de velocidade terminal. Um objeto de massa m = 200 g é solto a partir de certa altura e atinge a velocidade terminal após determinado tempo. Qual é o módulo da força de resistência do ar depois que o objeto atinge a velocidade terminal?



a)

0,20 N.

b)

2,0 N.

c)

200 N.

d)

2000 N.

Resolução

Quando o corpo atinge sua velocidade terminal ele passa a se mover com velocidade constante. Isso significa que a resultate das forças atuando sobre ele tem que ser nula. Enquanto ele cai, há duas forças atuando sobre ele, a força peso (vertical, para baixo) e a força de resistência do ar (vertical, para cima). Para que a soma vetorial dessas duas forças seja zero é necessário que o módulo da força de resistência do ar seja igual ao da força peso, ou seja:

Far=P = m·g Far= 0,200 kg·10 ms2Far= 2,0 N

A alternativa correta é, portanto, a letra (b).