Use os dados abaixo para responder as questões 1 e 2 .
Um ciclista parado é açoitado por um vento de . Sabendo que seu coeficiente de arrasto é 0,15 , sua área de seção transversal e a massa específica do ar , calcule a força de arrasto sobre o ciclista, em Newtons.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a força de arrasto que o vento exerce sobre um ciclista parado. Os dados que temos são:
  • Velocidade do vento ( ) =
  • Coeficiente de arrasto ( ) =
  • Área de seção transversal ( ) =
  • Massa específica do ar ( ) =
Vamos usar conceitos de física relacionados ao arrasto em fluidos para chegar à resposta.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é força de arrasto. A força de arrasto é uma resistência que um objeto encontra quando se move através de um fluido, como o ar. Ela depende de alguns fatores, como a velocidade do objeto, a densidade do fluido, a área frontal do objeto e o coeficiente de arrasto, que caracteriza a forma do objeto.
A fórmula para calcular a força de arrasto ( ) é dada por:
Onde:
  • é a força de arrasto,
  • é o coeficiente de arrasto,
  • é a massa específica do fluido,
  • é a área de seção frontal,
  • é a velocidade relativa entre o objeto e o fluido.

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Primeiro, calculamos o quadrado da velocidade:
Agora, multiplicamos todos os valores:
Vamos passo a passo:

Resposta

A força de arrasto sobre o ciclista é aproximadamente .

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