Em um exercício militar, um homem salta de paraquedas. Durante queda livre, os vetores de aceleração atuantes no paraquedista são: a aceleração da gravidade, de 10 m/s2 para baixo, e a resistência do ar, de 2 m/s2 para cima. Quando se aproxima do chão, o homem abre o paraquedas, fazendo com que o vetor aceleração aplicado pela resistência do ar passe a ser de 8 m/s2 para cima.
A diferença entre os módulos dos vetores de aceleração resultantes antes e depois de o paraquedas ser aberto é igual a
2 m/s2.
6 m/s2.
10 m/s2.
12 m/s2.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de física juntos! Basicamente, temos um paraquedista que está em queda livre e depois abre o paraquedas. A gente precisa calcular a diferença entre as acelerações resultantes antes e depois de abrir o paraquedas. Para isso, vamos usar conceitos de aceleração, que é a mudança de velocidade por unidade de tempo, e vetores de aceleração, que têm direção e sentido.

Passo 2

Primeiro, vamos entender as acelerações que atuam no paraquedista durante a queda livre, ou seja, antes de abrir o paraquedas. Temos duas forças:
  1. Aceleração da gravidade (g): é sempre para baixo e, nesse caso, é de 10 m/s².
  2. Resistência do ar ®: age para cima e, inicialmente, é de 2 m/s².
Para encontrar a aceleração resultante (a₁), subtraímos a resistência do ar da aceleração da gravidade:
a₁ = g - R = 10, m/s² - 2, m/s² = 8, m/s² ²²²
Então, antes de abrir o paraquedas, a aceleração resultante é de 8 m/s² para baixo.

Passo 3

Agora, vamos considerar o momento em que o paraquedas é aberto. A resistência do ar aumenta de 2 m/s² para 8 m/s². As forças agora são:
  1. Aceleração da gravidade (g): ainda 10 m/s² para baixo.
  2. Resistência do ar (R’): agora 8 m/s² para cima.
Calculamos a nova aceleração resultante (a₂):
a₂ = g - R' = 10, m/s² - 8, m/s² = 2, m/s² ²²²
Então, após abrir o paraquedas, a aceleração resultante é de 2 m/s² para baixo.

Passo 4

Agora, precisamos encontrar a diferença entre as acelerações resultantes antes e depois de abrir o paraquedas. Fazemos isso subtraindo a aceleração após abrir o paraquedas da aceleração antes:
Diferença = a₁ - a₂ = 8, m/s² - 2, m/s² = 6, m/s² ç²²²

Resposta

A diferença entre os módulos das acelerações resultantes antes e depois de abrir o paraquedas é igual a 6 m/s².

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