(1pt) Para um corpo humano caindo no ar em posição horizontal, Figura 2, o valor de
é aproximadamente igual a
. Considerando um paraquedista de
, encontre sua velocidade terminal
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física sobre a velocidade terminal. A gente tem um paraquedista de 75,0 kg caindo no ar com um valor de
. Precisamos encontrar a velocidade terminal
. Para isso, vamos usar a equação que relaciona o peso do paraquedista com a força de resistência do ar.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a velocidade terminal ocorre quando a força da resistência do ar iguala o peso do objeto. Então,
.
Passo 3
A força de resistência do ar pode ser expressa pela fórmula:
Onde:
-
é uma constante dada, igual a 0,500 kg/m. -
é a velocidade terminal que queremos encontrar.
Passo 4
O peso do paraquedista é calculado por:
Onde:
-
é a massa do paraquedista. -
é a aceleração da gravidade.
Passo 5
Igualando as duas forças:
Queremos isolar
, então dividimos ambos os lados por
:
Passo 6
Agora, substituímos os valores:
Passo 7
Calculando:
Resposta
A velocidade terminal
do paraquedista é aproximadamente
.
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.
Resposta:
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Denote a aceleração gravitacional por
quando for o caso. (Halliday, 8
ed, Ex. 7-1 - cap. 7, pg. 154.) O show de William Crush. Em 1896, em Waco Texas, William Crush posicionou duas locomotivas em extremidades opostas de uma linha férrea com
de extensão, acendeu as caldeiras, amarrou os aceleradores para que permanecessem acionados e fez com que as locomotivas sofressem uma colisão frontal, em alta velocidade, diante de 30.000 espectadores. Centenas de pessoas foram feridas pelos destroços; várias morreram. Supondo que cada locomotiva pesava
e tinha uma aceleração constante de
, qual era a energia cinética das duas locomotivas imediatamente antes da colisão? (Expresse o resultado em quilogramas de TNT. Para isso considere que 1 kg de TNT gera uma explosão com energia da ordem de
.
Resposta: 65 kg de TNT
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