Questão 15955
ENEM 2013
(Enem 2013) 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?
Gabarito:
Resolução:
Na queda, antes da abertura do paraquedas, nós temos a força resultante sobre o corpo sendo composta pelo peso do paraquedista e pela força de resistência do ar.
Essa força de resistência é proporcional ao quadrado da velocidade de queda e tem seu sentido contrário ao sentido da força peso. Com isso, a força resultante diminui conforme o paraquedista cai. Quando o paraquedista atinge uma velocidade de queda constante, não há, então, aceleração vertical, fazendo com que a força resultante seja nula.
Ao abrir o paraquedas, há uma grande desaceleração do paraquedista (ou seja, aceleração no sentido para cima, que é o sentido negativo nesta trajetória) e, com isso, uma grande força negativa. Por isso, no instante TA, a força resultante é muito grande, mas negativa e, conforme passa o tempo, a velocidade do paraquedista tende à constância novamente, fazendo com que a força resultante volte a tender a zero.