Um paraquedista com massa de 64 kg cai no céu com velocidade terminal (máxima) de 180 km / h, com os braços e pernas abertos. A aceleraçāo da gravidade é de 9,8 m / s^2.
a) Qual é a magnitude da força de resistência do ar para cima sobre o paraquedista? ( 0,5 ponto)

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre forças atuando em um paraquedista em queda livre. O assunto aqui é dinâmica, especificamente sobre forças em equilíbrio quando o paraquedista atinge a velocidade terminal. Para resolver, vamos precisar entender como as forças da gravidade e a resistência do ar se equilibram.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as forças atuando no paraquedista. Existem duas principais:
  1. Peso (força da gravidade): Essa é a força que a Terra exerce puxando o paraquedista para baixo. Ela é calculada usando a fórmula:
    Fg = m times g
    Onde:
    • Fr = Fg é a massa do paraquedista (64 kg)
    • é a aceleração da gravidade (9,8 m/s²)
  2. Força de resistência do ar: Essa é a força que o ar exerce contra o paraquedista, puxando-o para cima. Quando o paraquedista atinge a velocidade terminal, essas duas forças estão em equilíbrio, ou seja:

Passo 3

Vamos calcular a força da gravidade Fg = m times g = 64,kg times 9,8,m/s² = 627,2,N :
²

Resposta

A magnitude da força de resistência do ar é de aproximadamente 627,2 N para cima.

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