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Enunciado

Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Mecânica Clássica e Relatividade - Ed: 5º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 32

  1. Estime a velocidade terminal de uma esfera de madeira (densidade 0,830   g / c m 3 ) caindo pelo ar, considerando seu raio como 8,00   c m e seu coeficiente de resistência do ar como 0,500 .
  2. A que altura um corpo em queda livre atinge essa velocidade na ausência de resistência do ar?

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo e bora!

Letra a:

ρ = m V

A = 0.0201 m 2

R = 1 2 ρ a r A D v T 2 = m g

m = ρ e s f e r a V = 0.830 g / c m 3 4 3 π ( 8.00 c m ) 3 = 1.78 k g

Assumindo um coeficiente de arrasto de D = 0.500 para este objeto esférico, e tomando a densidade do ar a 20 ° C temos:

v T = 2 1.78 k g 9.80 m s 2 0.500 1.20 k g m 3 0.0201 m 2 = 53.8 m s

Passo 2

Letra b:

v f 2 = v i 2 + 2 g h = 0 + 2 g h

h = v f 2 2 g = ( 53.8 m / s ) 2 2 9.80 m s 2 = 148 m

Resposta

  1. 53.8 m s
  2. 148 m
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