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Voltar a: 11.º Ano – Física
Ficha nº5
Queda com resistência do ar apreciável
📝 15 exercícios, do mais fácil ao mais difícil
5 fáceis6 médios4 difíceis
Tenta resolver cada exercício antes de abrir a Resolução. Clica nas opções para teres correção automática. Se precisares, revê primeiro o resumo correspondente.
1Fácil A velocidade terminal é a velocidade…
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2Fácil Classifica como verdadeira (V) ou falsa (F).
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3Fácil Um paraquedista de 60 kg está em velocidade terminal (g = 10 m s⁻²). A resistência do ar é…
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Pedido: R.
- Resultante nula.P − R = 0
- Calcular.R = P = m·g = 60 × 10 = 600 N
4Fácil Um paraquedista de 80 kg em velocidade terminal (g = 10 m s⁻²) tem resistência do ar…
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Pedido: R.
- R = P.R = 80 × 10 = 800 N
5Fácil Um paraquedista de 80 kg, com R = 500 N (g = 10 m s⁻²), tem aceleração…
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Pedido: a.
- a = (P − R)/m.a = 800 − 50080 = 3,75 m s⁻²
6Médio O gráfico mostra a velocidade de um corpo em queda com resistência do ar apreciável.
4.1. Qual é a velocidade terminal e como se identifica no gráfico?
4.2. Estima a aceleração inicial.
4.3. Qual é a aceleração no fim do gráfico?
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Pedido: a(0).
- A aceleração é o declive da tangente.
- Tangente em t = 0: v sobe de 0 a 40 num intervalo de 4 s.a(0) = 404 = 10 m s⁻²
- Interpretar.É igual a g: em t = 0, v = 0 e R = 0.
7Médio Um paraquedista de 70 kg (g = 10 m s⁻²) está num instante em que a resistência do ar vale 400 N. A aceleração é…
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Pedido: a.
- Resultante (eixo para baixo).FR = P − R = 700 − 400 = 300 N
- 2.ª Lei.a = 30070 = 4,3 m s⁻²
8Médio Um paraquedista de 70 kg abre o paraquedas; nesse instante a resistência do ar vale 2800 N (g = 10 m s⁻²).
6.1. Determina a aceleração e indica o tipo de movimento.
6.2. O que acontece a R à medida que a velocidade diminui e qual será o valor final de R?
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Pedido: a.
- Resultante (eixo para baixo).FR = 700 − 2800 = −2100 N
- 2.ª Lei.a = −210070 = −30 m s⁻²
- Classificar.a e v têm sentidos opostos: movimento retardado.
9Médio R = k v². Um corpo de 4,0 kg tem v terminal de 10 m/s (g = 10 m s⁻²). k é…
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Pedido: k.
- k = mg/v².k = 4010² = 0,40 kg/m
10Médio R = k v² com k = 0,20 kg/m e m = 5,0 kg (g = 10 m s⁻²). A velocidade terminal é…
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Pedido: vt.
- R = P.vt = m·gk = 500,20 = 250 = 15,8 m/s
11Médio Um paraquedista de 70 kg abre o paraquedas e R = 2100 N (g = 10 m s⁻²). A aceleração é…
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Pedido: a.
- Resultante (eixo para baixo).FR = 700 − 2100 = −1400 N
- 2.ª Lei.a = −140070 = −20 m s⁻²
12Difícil Num gráfico x(t) de uma queda com resistência, o troço final é retilíneo, passando por (10 s; 300 m) e (20 s; 700 m). A velocidade terminal é…
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Pedido: v terminal.
- No troço retilíneo v é constante e igual ao declive.
- Calcular.v = ΔxΔt = 700 − 30020 − 10 = 40010 = 40 m/s
13Difícil Admite R = k·v². Um paraquedista de 80 kg (g = 10 m s⁻²) tem velocidade terminal de 50 m/s sem paraquedas e de 5,0 m/s com paraquedas.
8.1. Determina k sem paraquedas e k com paraquedas.
8.2. Quantas vezes é maior o valor de k com paraquedas?
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Pedido: k₁ e k₂.
- Em velocidade terminal R = P.k·vt² = m·g ⇔ k = m·gvt²
- Sem paraquedas.k₁ = 80050² = 8002500 = 0,32 kg m⁻¹
- Com paraquedas.k₂ = 8005,0² = 80025 = 32 kg m⁻¹
Pedido: razão k₂/k₁.
- Dividir.k₂k₁ = 320,32 = 100
14Difícil A velocidade terminal sem paraquedas é 50 m/s e com paraquedas 5,0 m/s. A razão k₂/k₁ é…
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Pedido: k₂/k₁.
- k = mg/vt².k₂k₁ = vt1²vt2² = 50²5,0² = 100
15Difícil R = 0,30 v² (SI) para um corpo de 3,0 kg (g = 10 m s⁻²). Quando v = 5,0 m/s, a resistência e a aceleração são…
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Pedido: R e a.
- Resistência.R = 0,30 × 5,0² = 7,5 N
- Aceleração.a = P − Rm = 30 − 7,53,0 = 7,5 m s⁻²
➡️ A seguir
Revê o Resumo nº4 e passa à Ficha nº6 (movimento circular).