Ano 2013

Sobre o tema

A queda de um paraquedista é um fenômeno clássico da Física que ilustra conceitos como força resultante, aceleração, resistência do ar e velocidade terminal. Quando um paraquedista salta, inicialmente ele acelera sob ação da gravidade, mas a resistência do ar aumenta com a velocidade até que as forças se equilibrem, resultando em velocidade constante (velocidade terminal). Ao abrir o paraquedas, a área de contato com o ar aumenta drasticamente, elevando a resistência e gerando uma força resultante para cima, que desacelera o corpo. Após certo tempo, novamente as forças se equilibram, agora com uma velocidade terminal menor, garantindo uma aterrissagem segura. O ENEM frequentemente explora esse contexto para avaliar a compreensão da relação entre força resultante e movimento, especialmente através de gráficos.

Tópicos relacionados

  • Força resultante e aceleração
  • Resistência do ar e velocidade terminal
  • Análise de gráficos de força versus tempo
  • Leis de Newton no movimento de queda
  • Força de arrasto e área de seção transversal

Enunciado

Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um paraquedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante TA), ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança

Que gráfico representa a força resultante sobre o paraquedista, durante o seu movimento de queda?

Alternativas

  • A)
  • B)
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  • D)
  • E)
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Perguntas frequentes

O que é velocidade terminal?

É a velocidade constante atingida por um corpo em queda quando a força de resistência do ar se iguala à força peso, resultando em força resultante nula e aceleração zero.

Como a abertura do paraquedas altera a força resultante?

A abertura aumenta a área de contato com o ar, elevando a resistência. Inicialmente, a força de arrasto supera o peso, criando uma força resultante para cima que desacelera o paraquedista.

Qual a relação entre área e força de arrasto?

A força de arrasto é proporcional à área de seção transversal do corpo. Quanto maior a área, maior a resistência do ar para uma dada velocidade.