Um paraquedista salta de um avião e cai em queda livre até sua velocidade de queda se tornar constante. Podemos afirmar que a força total atuando sobre o paraquedista após sua velocidade se tornar constante é

Passo 1

Vamos entender o que está sendo pedido aqui. Temos um paraquedista que salta de um avião e começa a cair em queda livre. A questão está nos perguntando qual é a força total que atua sobre o paraquedista quando a sua velocidade de queda se torna constante. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de forças em movimento e a segunda lei de Newton. Vamos precisar entender como as forças se equilibram quando a velocidade não muda mais.

Passo 2

Primeiro, quando o paraquedista salta do avião, ele está em queda livre. Isso significa que a única força atuando sobre ele inicialmente é a força da gravidade, que o puxa para baixo. Essa força é calculada por:
Fg = m cdot g
onde:
  • $ F_g $ é a força da gravidade,
  • $ m $ é a massa do paraquedista,
  • $ g $ é a aceleração da gravidade (aproximadamente $ 9,8 , m/s² $).

Passo 3

À medida que o paraquedista acelera para baixo, ele começa a ganhar velocidade. No entanto, conforme a velocidade aumenta, o ar exerce uma força de resistência contra o movimento dele para baixo. Essa força de resistência tende a diminuir a aceleração do paraquedista.

Passo 4

Eventualmente, a força da resistência do ar iguala a força da gravidade. Quando isso acontece, a aceleração do paraquedista torna-se zero porque as duas forças estão equilibradas. Isso significa que a velocidade de queda se torna constante, conhecida como velocidade terminal.

Passo 5

Segundo a segunda lei de Newton, a força resultante ($ F_{res} Fres éà m m çã a $):
a
Como a aceleração é zero quando a velocidade é constante, temos:
Fres = m cdot a

Resposta

A força total atuando sobre o paraquedista é zero.

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