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Um pingo de chuva de massa m cai verticalmente sob a ação da gravidade e da força de atrito com o ar. Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a g. Se o pingo já atingiu a velocidade terminal constante, a força de atrito com o ar tem módulo igual a
Um pingo de chuva de massa m cai
verticalmente sob a ação da gravidade e da força de
atrito com o ar. Considere o módulo da aceleração
da gravidade igual a g. Se o pingo já atingiu a
velocidade terminal constante, a força de atrito com
o ar tem módulo igual a
verticalmente sob a ação da gravidade e da força de
atrito com o ar. Considere o módulo da aceleração
da gravidade igual a g. Se o pingo já atingiu a
velocidade terminal constante, a força de atrito com
o ar tem módulo igual a
- A)4mg.
- B)mg.
- C)2mg.
- D)mg/2.
Resposta:
A alternativa correta é B)
Um pingo de chuva de massa m cai verticalmente sob a ação da gravidade e da força de atrito com o ar. Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a g. Se o pingo já atingiu a velocidade terminal constante, a força de atrito com o ar tem módulo igual a mg, pois a força de atrito é contrária à força peso e, como o objeto está em equilíbrio, essas forças devem ser iguais. Portanto, a resposta certa é B) mg.
Isso ocorre porque, quando o pingo de chuva atinge a velocidade terminal, a soma das forças que atuam sobre ele é zero. A força peso, que é a força exercida pela gravidade, é dirigida para baixo e tem módulo mg. Já a força de atrito, que é exercida pelo ar, é dirigida para cima e tem módulo igual ao da força peso, pois elas devem ser iguais para que o objeto esteja em equilíbrio. Portanto, a força de atrito tem módulo mg, o que justifica a resposta B) mg.
É importante notar que, se o pingo de chuva não tivesse atingido a velocidade terminal, a força de atrito não seria igual à força peso. Nesse caso, a força de atrito seria menor que a força peso, pois o pingo de chuva ainda estaria acelerando. No entanto, como o problema assume que o pingo de chuva já atingiu a velocidade terminal, a força de atrito é igual à força peso, justificando a resposta B) mg.
Além disso, é importante lembrar que a força de atrito é uma força dissipativa, ou seja, ela sempre atua em oposição ao movimento do objeto. No caso do pingo de chuva, a força de atrito atua em oposição à força peso, impedindo que o pingo de chuva caia mais rapidamente. Se a força de atrito fosse menor que a força peso, o pingo de chuva continuaria a acelerar, o que não é o caso, pois ele já atingiu a velocidade terminal.
Portanto, a resposta B) mg é a mais adequada, pois considera a situação de equilíbrio do pingo de chuva e a ação das forças que atuam sobre ele. As outras opções não são válidas, pois não consideram a igualdade entre a força de atrito e a força peso.
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