Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?

O que acontece com a resistência do ar à medida que os objetos se movem mais rápido?

A resistência do ar ocorre entre o ar que envolve um objeto e a superfície de um objeto em queda. Quando um objeto começa a se mover mais rápido, a resistência do ar ou o arrasto aumentam. Arraste significa a quantidade de resistência do ar que impacta um objeto quando ele está se movendo. Arraste ocorre quando o ar puxa objetos em movimento. Quando o ar é mais denso, isso diminui o movimento dos objetos porque o objeto tem que empurrar para o lado moléculas mais pesadas. Quando esse tipo de resistência do ar ocorre, é chamado de arrasto. Um bom exemplo é quando você segura a mão fora da janela de um carro em movimento.

Gravidade versus resistência do ar

A força da gravidade é referida como o peso do objeto. Quando um objeto cai no ar - antes que o objeto atinja a velocidade terminal - a gravidade tem mais impacto sobre o objeto do que a resistência do ar. Se a resistência do ar fosse a maior das duas forças, os objetos em queda flutuariam e nunca cairiam no chão. Quando um pára-quedista puxa o cordão, a resistência do ar é o fator maior por um curto período de tempo, até que o mergulhador atinja a velocidade terminal antes de atingir o solo.

Free Falling

De acordo com o Physicsclassroom. com, todos os objetos, independentemente do seu peso, queda livre na mesma aceleração. Esse valor de aceleração é chamado de "aceleração da gravidade". Quando um objeto está caindo livremente, isso significa que a única força que está agindo no objeto é a gravidade. Quando um objeto cai livre, ele não encontra uma força significativa de resistência do ar.

Sempre alguma resistência do ar

No entanto, um objeto cair vai correr em algum grau de resistência do ar. A resistência do ar é o resultado de colisões entre a superfície principal do objeto e as moléculas de ar. Quanta resistência do ar o objeto encontra depende da velocidade em que o objeto está viajando e da área da seção transversal do objeto. Quando o objeto está caindo mais rápido, isso aumenta a resistência do ar.

Outros tipos de resistência do ar

A fricção do fluido é a resistência do ar. Quando uma pessoa nada, essa pessoa está exibindo fricção fluida. A fricção fluida ocorre quando algo está se movendo através do fluido. Outros tipos de atrito incluem fricção de rolamento que ocorre quando uma superfície arredondada se move sobre uma superfície sólida. A fricção deslizante acontece quando um objeto sólido se move sobre outra coisa que é sólida. A fricção estática é o resultado de um sólido tocar outro sólido, mas nenhum movimento ocorre.

Passo 1

Fala ai pessoal. Bora resolver mais uma questão?

É bom lembrar que um corpo em queda livre fica sobre ação de uma aceleração constante, ou seja, a velocidade durante a queda aumenta a cada segundo em relação ao centro da Terra. Aqui na Terra nós temos o ar como uma força de resistência, e essa força é contrária o movimento desse corpo, fazendo-o perder velocidade, força e aceleração.

Resposta

Diminui a velocidade, força e aceleração do corpo durante a queda.

Ver Outros Exercícios desse livro

Ver Também

Ver Livro Hewitt - Física ConceitualVer exercício 3.Questões Conceituais - 21Ver exercício 3.Pense e Resolva - 35

Definição

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Resistência do Ar é uma força que atua no sentido contrário do movimento de um objeto qualquer, essa força é exercida pelo ar, com a intenção de restringir o movimento do objeto.

O ar e outros gases resistem a movimentos realizados “dentro” deles. É graças a isso que o pára-quedas funciona: quando o paraquedista salta, ele é submetido a uma força de resistência exercida pelo ar. Ela se manifesta como um vento forte para cima que vai aumentando a medida que ele cai.

A velocidade de queda também aumenta até atingir um valor limite. Sabe-se que um paraquedista em queda livre atinge uma velocidade máxima em torno 200 km/h. Porém, sem a força de resistência do ar eles atingiriam velocidades muito maiores: saltando de uma altura de 1000 metros chegariam ao chão com uma velocidade de 508 km/h.

Quando o paraquedista abre o pára-quedas, a força de resistência se torna muito maior devido ao formato e à área pára-quedas. Com isso sua velocidade cai rapidamente atingindo valores menores que 10 km/h, seguros o suficientes para uma aterrissagem tranqüila.

Se neste caso a força de resistência é útil, há outras situações em que procuramos evitá-la. É o caso do projeto de carrocerias de automóveis. Talvez você já tenha ouvido frases do tipo “tal automóvel é mais aerodinâmico”. O que quer dizer isso?

Quer dizer que, dependendo do formato que um veículo tiver, ele sofre uma força de resistência do ar maior ou menor. Os veículos mais modernos têm um formato mais aerodinâmico, ou seja, de cortar o ar de uma maneira mais eficaz, diminuindo a resistência. Isso melhora o desempenho do veículo (velocidade final atingida) e economiza combustível, pois o motor não precisa de tanta força para manter a velocidade.

O formato do carro é caracterizado por um número chamado coeficiente de arrasto aerodinâmico, indicado por Cx. Quanto menor o coeficiente, melhor a “aerodinâmica”. Normalmente o Cx dos veículos varia entre 0,3 e 0,9. A tabela abaixo mostra o valor de Cx para vários formatos diferentes.

Atenção: estes são apenas valores médios de referência. O valor de Cx pode variar bastante devido a pequenas alterações no formato.

Formato

Descrição

Cx

  Formato

 Descrição

 Cx

Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
Formato mais aerodinâmico  0,08  
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
Caminhão   0,90
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
Carro esporte 0,25  
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
Ciclista em competição   0,90
 
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
Semi-esfera
face plana atrás
0,38  
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
 Cubo  1,05
 
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
Carros de passeio 0,40  
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
 Placa quadrada  1,2
 
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
Esfera 0,47  
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
Semi-esfera
face plana frontal
 1,42
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
Ônibus 0,70
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
 
 Motociclista  1,8
 
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
Cilindro vertical  0,90  
Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?
 Secção em C  2,3

Porém a força de resistência não depende apenas do formato do objeto. Vários outros fatores influem. Um deles é a área do objeto voltada para o movimento. Ela está relacionada ao tamanho do objeto: um pára-quedas grande por exemplo, sofrerá uma resistência maior do que um pequeno. Um guarda-chuva, se usado como pára-quedas tem um efeito desastroso, porque sua área é muito pequena e a força de resistência será insuficiente para diminuir a velocidade de queda de uma pessoa até um valor seguro.

Para determinar a área, devemos verificar qual é o lado do objeto que está voltado para o movimento, e a partir daí descobrir em que ponto essa área é maior. Veja a ilustração a seguir, por exemplo, onde mostramos a área de um automóvel voltada para o movimento.

Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?

A velocidade relativa entre o fluido e o corpo também influi. Quanto maior for a velocidade do carro, maior é a força de resistência que ele sofre. Se um passageiro colocar o braço para fora. sente um pequeno vento na mão quando a velocidade é baixa. Mas quando ela é alta, o vento empurra fortemente sua mão para trás. Essa é a força de resistência do ar, que aumenta com a velocidade.

Evidentemente, se além disso houver um vento contrário, a velocidade relativa será maior. Por outro lado um vento favorável deverá ter descontada a sua velocidade no cálculo. Na verdade, um carro a 100 km/h movendo-se em um dia sem vento ou a 70 km/h contra um vento de 30 km/h sofrerá a mesma força. O mesmo vale para um carro em repouso sujeito a um vento frontal a 100 km/h.

Finalmente, há um último fator que influi na instensidade da resistência do ar: a densidade do próprio ar (ou outro fluido …). A densidade do ar depende da temperatura e da pressão ambiente. Em locais de menor altitude a preesão atmosférica é maior e o ar é mais denso e portanto oferece mais resistência ao movimento.

O mesmo vale para locais onde a temperatura é menor: o ar se torna mais denso dificultando mais o movimento através dele. Para o caso do ar na superfície da Terra, essas variações não são tão grandes quanto os outros fatores envolvidos na resistência do ar. Em outros casos no entanto, a densidade do fluido irá desempenhar um papel fundamental.

Há uma fórmula que resume todas as características que discutimos até aqui e que expressa o valor da força de resistência no ar e outros fluidos para a maioria das situações:

Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?

Com essa fórmula você poderá avaliar com precisão os efeitos das forças de resistência em diversas situações práticas.

Fonte: www.scite.pro.br

Resistência do Ar

Saltando com pára-quedas

O pára-quedista prepara-se. Tudo em ordem. Pular…

Ele lança-se ao ar, braços abertos, procurando sempre a posição horizontal. Ele sente a resistência do ar. A resistência do ar é uma forma de atrito, aplicando forças contra o movimento, que é para baixo. O corpo do pára-quedista empurra o ar para baixo e esse opõe-se, aplicando força para cima.

A força devido à gravidade (peso do corpo) puxa o corpo para baixo e a força de resistência do ar manifesta-se, no corpo, para cima. Essa resistência imposta pelo ar depende das dimensões, da forma e da velocidade do pára-quedista (e seu equipamento).

No início a gravidade ganha, a velocidade de queda aumenta (aceleração positiva) e, com isso, aumenta também a resistência imposta pelo ar. Quando as duas forças tiverem valores iguais, elas se equilibram e a velocidade de queda estabiliza — é a primeira velocidade limite, Vlim1.

Nesse momento ele puxa a cordinha que solta o pára-quedas. Puff. Abriu. As dimensões e formas do sistema mudam notavelmente. A área de ataque contra o ar aumenta muito, a resistência do ar aumenta tanto (ganhando da força da gravidade) que o pára-quedista leva um tranco. A força de resistência do ar sendo maior que aquela devido à gravidade, o sistema desacelera (aceleração negativa) e vai perdendo velocidade. Mas, como a velocidade diminui, a resistência do ar também vai diminuindo progressivamente, até novamente igualar seu valor com aquele da gravidade. Nessa situação, novamente a velocidade de queda estabiliza — é a segunda velocidade limite, Vlim2.

Essa velocidade de queda (já estabilizada) é menor que a velocidade de queda quando o pára-quedas estava fechado. É uma velocidade que um homem treinado sabe suavizar quando chega ao solo, encolhendo as pernas e rolando no chão, para aumentar o tempo de impacto.

O avião mantém vôo horizontal com velocidade constante.

Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?

Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminui a aceleração da queda do ovo?

Fonte: www.feiradeciencias.com.br

Qual o principal fator para que a força de resistência do ar diminua a aceleração de queda de objeto?

A força de resistência do ar sendo maior que aquela devido à gravidade, o sistema desacelera (aceleração negativa) e vai perdendo velocidade. Mas, como a velocidade diminui, a resistência do ar também vai diminuindo progressivamente, até novamente igualar seu valor com aquele da gravidade.

Quais os dois principais fatores que afetam a força de resistência do ar sobre um objeto em queda?

Os dois fatores que afetam a força de resistência do ar são: Velocidade do objeto em queda. Área frontal do objeto.

Como a resistência do ar influência na queda dos corpos?

Na queda livre, desconsidera-se o efeito da resistência do ar, por isso, nesse tipo de movimento, o tempo de queda dos objetos não depende de sua massa ou de seu tamanho, mas somente da altura em que foram soltos e do módulo da aceleração da gravidade no local.

Como reduzir a resistência do ar?

Resposta verificada por especialistas. Citando duas maneiras de diminuir a resistência do ar, temos a utilização dos objetos do paraquedas e também dos trens de pouso que um avião possui.