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Sabemos que as equações da queda livre somente valem se for possível desprezar a resistência do ar. Mas o que é a resistência do ar? Física 1 - Resistência do ar O ar oferece resistência a qualquer corpo que se se mova em seu interior. É com base nesse fato que o pára-quedas funciona: quando o pára-quedista salta, ele é submetido a uma força de resistência exercida pelo ar. Física 1 - Resistência do ar PESO RESISTÊNCIA DO AR Física 1 - Resistência do ar PESO RESISTÊNCIA DO AR Ela está orientada para cima e aumenta na medida que ele cai, até atingir um valor máximo. A velocidade de queda também aumenta até atingir um valor limite. Física 1 - Resistência do ar PESO RESISTÊNCIA DO AR Sem a resistência do ar, um pára-quedista em queda livre, saltando de uma altura de 1000 metros, chegaria ao chão com uma velocidade de aproximadamente 500 km/h. Física 1 - Resistência do ar PESO RESISTÊNCIA DO AR Com o pára-quedas aberto e a resistência do ar, a velocidade com que o pára-quedista cai atinge um valor próximo de 10 km/h, o que lhe garante um pouso seguro. Física 1 - Resistência do ar De que depende a força de resistência do ar? Basicamente dos seguintes fatores: 4. Velocidade relativa do corpo em relação ao ar 3. Área do objeto voltada para o movimento 2. Coeficiente aerodinâmico do corpo 1. Densidade do ar Física 1 - Resistência do ar Densidade do ar A densidade do ar depende da temperatura e da pressão ambiente. Em locais de menor altitude o ar é mais denso e portanto oferece mais resistência ao movimento. Fator 1 Ao nível do mar e a uma temperatura de 0°C, a densidade (ou massa específica) do ar é de aproximadamente 1,3 kg/m3. Física 1 - Resistência do ar Coeficiente aerodinâmico Obtido em testes de laboratório, o coeficiente aerodinâmico C, é uma grandeza adimensional (sem unidade) associada à forma do corpo. Fator 2 Quanto maior é o coeficiente aerodinâmico, maior é a força de resistência do ar. cubo C = 1,05 esfera C = 0,47 cunha C = 0,08 Física 1 - Resistência do ar Obtido em testes de laboratório, o coeficiente aerodinâmico C, é uma grandeza adimensional (sem unidade) associada à forma do corpo. Fator 2 Quanto maior é o coeficiente aerodinâmico, maior é a força de resistência do ar. automóvel esportivo caminhão motocicleta C = 0,30 C = 0,90 C = 1,60 Coeficiente aerodinâmico Física 1 - Resistência do ar ÁreaFator 3 Apesar de o formato de um guarda-chuva ser muito próximo do de um pára-queda, ninguém se arriscaria a pular de um avião com um guarda-chuva aberto, certo? Física 1 - Resistência do ar ÁreaFator 3 É que força de resistência do ar é diretamente proporcional à área do objeto voltada para o movimento. Física 1 - Resistência do ar ÁreaFator 3 É que força de resistência do ar é diretamente proporcional à área do objeto voltada para o movimento. Física 1 - Resistência do ar Velocidade Observa-se experimentalmente que a força de resistência do ar é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade relativa do corpo em relação ao ar. Fator 4 Quando você põe a mão para fora do carro com o veículo em movimento, você sente a resistência do ar. Quanto maior for a velocidade desenvolvida, maior será a força de resistência. GRANDEZA UNIDADE SISÍMBOLO Física 1 - Resistência do ar Há uma fórmula empírica que resume todos os conhecimentos vistos aqui: F = µ.C.A.v212 força de resistência do ar newtonF densidade do ar kg/m3µ coeficiente aerodinâmico não temC área do objeto m2A velocidade relativa m/sv Física 1 - Resistência do ar Finalmente, saiba que o que foi apresentado para o ar, é válido com boa dose de aproximação para os demais fluidos. Naturalmente, µ seria a densidade do fluido considerado. F = µ.C.A.v212 manika@escola24horas.com.br
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