UNICAMP 2024 – Questão 38 (1ª Fase)

Guimarães — Sat, 04 Nov 2023 01:31:38 +0000

Um corpo em queda nas proximidades da superfície terrestre sofre a ação da força gravitacional e da força de resistência do ar, $$\vec{F_{ar}}$$; essa última atua em sentido oposto à força gravitacional. Nos primeiros instantes, $$\vec{F_{ar}} \simeq \vec{0}$$ se o corpo parte do repouso. À medida que a velocidade aumenta, $$\vec{F_{ar}}$$ também aumenta. Com isso, a aceleração do corpo diminui gradativamente, tornando-se praticamente nula a partir de certo momento. Desse ponto em diante, o corpo passa a cair com velocidade constante, chamada de velocidade terminal. Um objeto de massa m = 200 g é solto a partir de certa altura e atinge a velocidade terminal após determinado tempo. Qual é o módulo da força de resistência do ar depois que o objeto atinge a velocidade terminal?

a) 0,20 N.
b) 2,0 N.
c) 200 N.
d) 2000 N.

Solução:

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UNESP 2012/2 – 1ª Fase – Q.78

Guimarães — Tue, 21 Sep 2021 22:41:23 +0000

Em uma operação de resgate, um helicóptero sobrevoa horizontalmente uma região levando pendurado um recipiente de 200 kg com mantimentos e materiais de primeiros socorros. O recipiente é transportado em movimento retilíneo e uniforme, sujeito às forças peso ($$\vec{P}$$), de resistência do ar horizontal ($$\vec{F}$$) e tração ($$\vec{T}$$), exercida pelo cabo inextensível que o prende ao helicóptero.

Sabendo que o ângulo entre o cabo e a vertical vale θ, que senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e g = 10 m/s², a intensidade da força de resistência do ar que atua sobre o recipiente vale, em N,

(A) 500.
(B) 1 250.
(C) 1 500.
(D) 1 750.
(E) 2 000.

Confira nossa lista de Exercícios de Força de Tração

Solução:

A figura abaixo mostra todas as forças aplicadas no corpo. Como o movimento é retilíneo e uniforme, não há aceleração. Portanto, as forças se cancelam. A figura mostra também a decomposição da força de tração, única força inclinada.

Podemos ver que

$$ T_{y} = P$$
$$T_{x} = F$$

Da primeira equação, podemos tirar o valor de T.

$$T cos\theta = mg \longrightarrow 0,8T = 200\times 10 \longrightarrow T = 2500\, N$$

Com a segunda equação, podemos tirar o valor de F.

$$T sen\theta = F \longrightarrow F = 2500\times 0,6 \longrightarrow F = 1500\, N$$

Resposta: letra C.

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