Na presença da força de arrasto significativo a queda livre...
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Ano: 2021
Banca:
IBFC
Órgão:
SEED - RR
Prova:
IBFC - 2021 - SEED - RR - Professor de Educação Básica - Física |
Q1951000
Física
Na presença da força de arrasto significativo a
queda livre não é um modelo adequado para a
descrição da queda dos corpos. Dois modelos
efetivos usualmente são evocados para
explorar o fenômeno e envolvem a força de
resistência, surgida no deslocamento do corpo
contra um meio fluido, dependente da
velocidade:
Modelo 1: proporcional (dependência linear) da força de resistência com a velocidade (quando o corpo se desloca em meio denso suficiente para que o escoamento do fluido sob sua superfície seja laminar)
Modelo 2: com dependência quadrática da força de resistência com velocidade (quando o escoamento do fluido contra o corpo apresenta turbulência).
Em termos desses dois modelos considerando um corpo de 1kg com velocidade terminal de 20 m/s, e assumindo g = 10 m/s2 , os valores estimados dos coeficientes de proporcionalidade desta força produzida sobre o corpo nos modelos 1 e 2, respectivamente, são:
Modelo 1: proporcional (dependência linear) da força de resistência com a velocidade (quando o corpo se desloca em meio denso suficiente para que o escoamento do fluido sob sua superfície seja laminar)
Modelo 2: com dependência quadrática da força de resistência com velocidade (quando o escoamento do fluido contra o corpo apresenta turbulência).
Em termos desses dois modelos considerando um corpo de 1kg com velocidade terminal de 20 m/s, e assumindo g = 10 m/s2 , os valores estimados dos coeficientes de proporcionalidade desta força produzida sobre o corpo nos modelos 1 e 2, respectivamente, são:
Comentários
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O corpo estará sob a ação da força gravitacional:
Força = massa*aceleração
Considerando os modelos apresentados, temos as contantes:
- Modelo 1: força = k1*velocidade. Portanto: k1 = força/velocidade
- Modelo 2: força = k2*velocidade^2
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