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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 94 (CFS 2) da EEAR 2016

CFS 2 · Física: Atrito e resistência do ar

– Quando um paraquedista salta de um avião sua velocidade aumenta até certo ponto, mesmo antes de abrir o paraquedas. Isso significa que em determinado momento sua velocidade de queda fica constante. A explicação física que justifica tal fato é:

  1. A
    ele perde velocidade na queda porque saiu do avião.
  2. B
    a força de atrito aumenta até equilibrar com a força peso.
  3. C
    a composição da força peso com a velocidade faz com que a última diminua.
  4. D
    ao longo de toda a queda a resultante das forças sobre o paraquedista é nula.
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Resolução comentada

Durante a queda atuam sobre o paraquedista duas forças: o peso P = mg, para baixo e constante, e a resistência do ar, para cima, cuja intensidade cresce com a velocidade.

Acompanhe o que acontece:

  1. No início do salto a velocidade é pequena, então a resistência do ar é pequena. O peso é maior que ela, e a resultante aponta para baixo. Pela 2ª lei de Newton (F_R = ma), ele acelera e a velocidade aumenta.
  2. Com o aumento da velocidade, a resistência do ar também aumenta.
  3. Chega um momento em que a resistência do ar iguala o peso: F_{ar} = P.
  4. Nesse instante a resultante é nula, F_R = 0, logo a = 0. Pela 1ª lei de Newton, a velocidade passa a ser constante. Essa é a chamada velocidade terminal.

O enunciado diz que a velocidade aumenta "até certo ponto" e depois fica constante. Isso corresponde exatamente à força de atrito (resistência do ar) crescendo até equilibrar o peso.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa D engana porque a resultante é nula só na fase de velocidade constante, não ao longo de toda a queda.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AEle não perde velocidade por sair do avião; a velocidade aumenta até se estabilizar, e não diminui.
  • CO peso não faz a velocidade diminuir; ele acelera o corpo para baixo, e o que impede o aumento indefinido é a resistência do ar.
  • DA resultante só é nula depois de atingida a velocidade terminal; no começo da queda ela não é nula, pois há aceleração.

Assuntos: Atrito e resistência do ar, Leis de Newton e aplicações.

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Ver como caiu na prova Questão 94 no caderno CFS 2 da EEAR 2016

Fonte: EEAR 2016 · CFS 2. Prova oficial ↗