Uma esfera de aço é solta de cima de um prédio. A força de arraste neste caso tem a forma , onde é a velocidade da esfera. Qual deve ser a velocidade terminal desta partícula?
Passo 1
O pulo do gato pra resolver essa questão é montar o diagrama do corpo livre para a esfera de aço. Bem, a questão não disse nada de um grande lobo mau assoprando ela, não é mesmo? Então as forças que atuam nela vão ser só as forças de arraste e o peso e todas na vertical:
Quando a esfera atinge a velocidade terminal, é porque sua velocidade está constante, beleza? E velocidade constante é algo que só existe se a força resultante no sistema for nula. Então se você pensou em igualar as forças acima pensou certo! Partindo pras contas, vamos ter: