{"id":152329,"date":"2021-01-21T12:59:28","date_gmt":"2021-01-21T14:59:28","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=152329"},"modified":"2021-01-21T12:59:28","modified_gmt":"2021-01-21T14:59:28","slug":"velocidade-terminal","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/velocidade-terminal","title":{"rendered":"Velocidade Terminal"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o de Velocidade terminal<\/strong><\/p>\n

A\u00a0velocidade terminal\u00a0<\/strong>\u00e9 a velocidade uniforme limite alcan\u00e7ada por um corpo em queda quando a resist\u00eancia do ar se tornou igual \u00e0 for\u00e7a da gravidade<\/p>\n

A\u00a0velocidade terminal\u00a0<\/strong>\u00e9 alcan\u00e7ada, portanto, quando a velocidade de um objeto em movimento n\u00e3o est\u00e1 mais aumentando ou diminuindo; a acelera\u00e7\u00e3o (ou desacelera\u00e7\u00e3o) do objeto \u00e9 zero.<\/p>\n

A for\u00e7a da resist\u00eancia do ar \u00e9 aproximadamente proporcional \u00e0 velocidade do objeto em queda, de modo que a resist\u00eancia do ar aumenta para um objeto que est\u00e1 acelerando, tendo ca\u00eddo do repouso at\u00e9 que a\u00a0velocidade terminal<\/strong>\u00a0seja atingida.<\/p>\n

Na\u00a0velocidade terminal<\/strong>, a resist\u00eancia do ar \u00e9 igual em magnitude ao peso do objeto em queda. Como as duas s\u00e3o for\u00e7as opostas, a for\u00e7a total sobre o objeto \u00e9 zero e a velocidade do objeto tornou-se constante.<\/p>\n

Velocidade terminal\u00a0<\/strong>e\u00a0queda livre<\/strong>\u00a0s\u00e3o dois conceitos relacionados que tendem a ficar confusos porque dependem de se um corpo est\u00e1 ou n\u00e3o no espa\u00e7o vazio ou em um fluido (por exemplo, e atmosfera ou mesmo \u00e1gua).<\/p>\n

O que \u00e9 velocidade terminal?<\/strong><\/p>\n

Velocidade terminal<\/strong>\u00a0\u00e9 o termo para a velocidade que um objeto atinge quando a for\u00e7a de arrasto, ou resist\u00eancia do ar, empurrando contra ele \u00e9 igual \u00e0 for\u00e7a da gravidade puxando-o para baixo.<\/p>\n

Um objeto lan\u00e7ado de uma altura ir\u00e1 inicialmente acelerar por causa da gravidade. A atmosfera, entretanto, exerce uma for\u00e7a oposta, ou arrasto, que aumenta \u00e0 medida que o objeto se move mais r\u00e1pido.<\/p>\n

Depois de um tempo, um ponto \u00e9 alcan\u00e7ado onde as duas for\u00e7as opostas s\u00e3o iguais, e depois disso, a velocidade do objeto permanece constante, a menos que outra for\u00e7a atue sobre ele:\u00a0<\/strong>esta velocidade \u00e9 conhecida como sua velocidade terminal. A velocidade final depende do peso do objeto, sua forma e a densidade da atmosfera.<\/p>\n

O peso e a densidade atmosf\u00e9rica podem variar de um lugar para outro. Embora a massa de um objeto, que pode ser definida como a quantidade de mat\u00e9ria que ele cont\u00e9m, seja a mesma onde quer que esteja localizado, seu peso depende da for\u00e7a do campo gravitacional local. Isso n\u00e3o varia na Terra em uma escala que \u00e9 diretamente percept\u00edvel para os humanos, mas em outros lugares, como a Lua ou Marte, ser\u00e1 muito diferente. A densidade da atmosfera diminui com a altitude, ent\u00e3o a resist\u00eancia do ar \u00e9 maior perto do solo do que em grandes alturas.<\/p>\n

Peso e arrasto<\/strong><\/p>\n

A quantidade de arrasto que atua em um objeto em queda depende da densidade da atmosfera e da forma do objeto. Quanto maior for a densidade da atmosfera, maior ser\u00e1 a resist\u00eancia ao movimento.<\/p>\n

Em curtas dist\u00e2ncias verticais, a diferen\u00e7a na densidade ser\u00e1 pequena e insignificante para a maioria dos prop\u00f3sitos, mas para algo caindo da atmosfera superior h\u00e1 uma grande diferen\u00e7a, o que complica os c\u00e1lculos de velocidade terminal.<\/p>\n

O arrasto tamb\u00e9m depende muito da forma do corpo em queda. Se um peda\u00e7o de material pesado, como chumbo, tiver a forma de uma bala e cair, apontar para baixo, de uma grande altura, sofrer\u00e1 relativamente pouco arrasto e atingir\u00e1 uma alta velocidade terminal. Se o mesmo peda\u00e7o de chumbo for transformado em um disco fino e solto de modo que fique plano em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 superf\u00edcie da Terra, ele experimentar\u00e1 uma resist\u00eancia do ar muito maior e atingir\u00e1 uma velocidade terminal muito mais baixa em menos tempo.<\/p>\n

A quantidade de for\u00e7a para baixo em um objeto em queda depende de seu peso, que \u00e9 a intera\u00e7\u00e3o da massa do objeto com a for\u00e7a da gravidade. Quanto maior a massa, maior ser\u00e1 a for\u00e7a e, portanto, maior ser\u00e1 a velocidade terminal. Se o experimento acima for conduzido usando um material leve, como o alum\u00ednio, as velocidades finais para ambas as formas seriam menores do que para as formas de chumbo.<\/p>\n

\u00c9 importante compreender, entretanto, que a acelera\u00e7\u00e3o da gravidade \u00e9 a mesma para todos os objetos; \u00e9 o fator de arrasto que causa as varia\u00e7\u00f5es de peso e forma.<\/p>\n

Se o experimento com diferentes formas de chumbo e alum\u00ednio for realizado no v\u00e1cuo, todos os objetos ir\u00e3o acelerar na mesma taxa, independentemente do peso ou da forma, porque o fator de arrasto devido ao ar foi eliminado.<\/p>\n

C\u00e1lculo<\/strong><\/p>\n

Determinar a velocidade terminal de um objeto largado de uma determinada altura pode ser complicado. Alguns dos fatores, como massa e acelera\u00e7\u00e3o da gravidade, s\u00e3o diretos, mas tamb\u00e9m \u00e9 necess\u00e1rio conhecer o coeficiente de arrasto, valor que depende fundamentalmente da forma do objeto. Para muitos objetos, o coeficiente de arrasto \u00e9 determinado por experimento, pois os c\u00e1lculos seriam muito dif\u00edceis para formas complexas. Como a densidade da atmosfera varia com a altitude, essa varia\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m precisa ser levada em considera\u00e7\u00e3o, a menos que a dist\u00e2ncia a cair seja muito curta.<\/p>\n

Exemplos<\/strong><\/p>\n

Uma gota de chuva tem uma velocidade terminal de cerca de 17 mph (27 km\/h).<\/p>\n

Em contraste, uma grande pedra de granizo pode atingir 42 mph (68 km\/h), o que \u00e9 suficiente para causar ferimentos. Uma bala de chumbo disparada direto para o ar, ao cair de volta para o solo, atingiria cerca de 245 km\/h.<\/p>\n

Um p\u00e1ra-quedista, voltado para o solo com os membros espalhados para maximizar a resist\u00eancia do ar, normalmente ter\u00e1 uma velocidade terminal de cerca de 200 km\/h (124 mph). Mergulhando de cabe\u00e7a, com bra\u00e7os e pernas dobrados, o mesmo p\u00e1ra-quedista pode atingir cerca de 200 mph (320 km\/h) ou mais. As velocidades precisas dependem da altitude inicial, e velocidades muito mais altas podem ser alcan\u00e7adas mergulhando de altitudes extremas, onde a atmosfera \u00e9 muito mais rarefeita. Para objetos que caem em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 Terra de fora da atmosfera, por exemplo meteoritos, a velocidade terminal pode ser menor que a velocidade inicial em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 Terra. Nesses casos, o objeto desacelera em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 velocidade final.<\/p>\n

Velocidade terminal – F\u00edsica<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Velocidade terminal,<\/strong>\u00a0velocidade constante alcan\u00e7ada por um objeto caindo livremente atrav\u00e9s de um g\u00e1s ou l\u00edquido.<\/p>\n

Uma velocidade terminal t\u00edpica para um p\u00e1ra-quedista que retarda a abertura do p\u00e1ra-quedas \u00e9 de cerca de 240 quil\u00f4metros por hora.<\/p>\n

As gotas de chuva caem a uma velocidade terminal muito mais baixa e uma n\u00e9voa de min\u00fasculas got\u00edculas de \u00f3leo se estabelece a uma velocidade terminal extremamente pequena.<\/p>\n

Um objeto largado do repouso aumentar\u00e1 sua velocidade at\u00e9 atingir a velocidade terminal; um objeto for\u00e7ado a se mover mais r\u00e1pido do que sua velocidade terminal ir\u00e1, ao ser liberado, desacelerar at\u00e9 esta velocidade constante.<\/p>\n

A\u00a0velocidade terminal<\/strong>\u00a0\u00e9 alcan\u00e7ada, portanto, quando a velocidade de um objeto em movimento n\u00e3o est\u00e1 mais aumentando ou diminuindo; a acelera\u00e7\u00e3o (ou desacelera\u00e7\u00e3o) do objeto \u00e9 zero.<\/p>\n

A for\u00e7a da resist\u00eancia do ar \u00e9 aproximadamente proporcional \u00e0 velocidade do objeto em queda, de modo que a resist\u00eancia do ar aumenta para um objeto que est\u00e1 acelerando, tendo ca\u00eddo do repouso at\u00e9 que a velocidade terminal seja atingida. Na velocidade terminal, a resist\u00eancia do ar \u00e9 igual em magnitude ao peso do objeto em queda. Como as duas s\u00e3o for\u00e7as opostas, a for\u00e7a total sobre o objeto \u00e9 zero e a velocidade do objeto tornou-se constante.<\/p>\n

O que \u00e9 resist\u00eancia do ar?<\/strong><\/p>\n

A\u00a0resist\u00eancia do ar<\/strong>, tamb\u00e9m chamada de resist\u00eancia do vento, \u00e9 o efeito de desacelera\u00e7\u00e3o que o ar cria em um corpo conforme ele se move pela atmosfera.<\/p>\n

Objetos ou pessoas em queda livre ter\u00e3o sua descida retardada pelo ar, por exemplo. \u00c9 tamb\u00e9m um fator no movimento de aeronaves ou qualquer ve\u00edculo que se mova em alta velocidade.<\/p>\n

Essa resist\u00eancia tem uma variedade de outros efeitos, alguns deles facilmente observ\u00e1veis.<\/p>\n

\"\"O f\u00edsico e fil\u00f3sofo italiano Galileu descobriu o princ\u00edpio da resist\u00eancia do ar
\nao tentar refutar a teoria da gravidade de Arist\u00f3teles<\/strong><\/p>\n

A humanidade sempre foi capaz de observar os efeitos da resist\u00eancia do ar, mas os fatores f\u00edsicos envolvidos n\u00e3o foram compreendidos at\u00e9 o s\u00e9culo XVII.<\/p>\n

Galileu, tentando entender o princ\u00edpio da gravidade, usou experimentos para testar a tese de Arist\u00f3teles de que objetos mais pesados caem mais r\u00e1pido do que os mais leves.<\/p>\n

Ele foi capaz de provar que isso n\u00e3o era verdade; a for\u00e7a gravitacional afeta todos os objetos da mesma maneira.<\/p>\n

Ele percebeu que os objetos mais leves eram retardados pela resist\u00eancia do ar e os objetos mais pesados tinham peso suficiente para combater esse fator.<\/p>\n

A\u00a0resist\u00eancia do ar<\/strong>\u00a0\u00e9 causada pela colis\u00e3o de um objeto s\u00f3lido com mol\u00e9culas de g\u00e1s na atmosfera. Quanto maior o n\u00famero de mol\u00e9culas de ar, maior ser\u00e1 a resist\u00eancia. Na pr\u00e1tica, isso significa que um objeto com uma superf\u00edcie mais ampla encontra maior resist\u00eancia.<\/p>\n

Um objeto mais r\u00e1pido tamb\u00e9m tem maior resist\u00eancia do ar porque entra em contato com mais mol\u00e9culas de ar em um determinado intervalo de tempo.<\/p>\n

Quando a resist\u00eancia de um objeto em\u00a0queda livre<\/strong>\u00a0\u00e9 igual \u00e0 atra\u00e7\u00e3o da gravidade sobre o objeto, ele n\u00e3o acelera mais. Isso \u00e9 chamado de velocidade terminal e varia dependendo de fatores como peso, \u00e1rea de superf\u00edcie e velocidade.<\/p>\n

O efeito pode ser observado observando os p\u00e1ra-quedistas em a\u00e7\u00e3o. Antes de ativar seu p\u00e1ra-quedas, o p\u00e1ra-quedista cai em velocidade terminal, aparentemente mantido no ar.<\/p>\n

Se ela retrair os membros e apontar o corpo para baixo, sua velocidade aumentar\u00e1 \u00e0 medida que a resist\u00eancia diminuir. Posicionando o corpo paralelo ao solo e abrindo os bra\u00e7os e as pernas, ela pode diminuir a velocidade de descida. Assim que ela abrir o paraquedas, a resist\u00eancia do ar aumentar\u00e1, tornando-a ainda mais lenta.<\/p>\n

A velocidade final do p\u00e1ra-quedas aberto \u00e9 baixa o suficiente para que ele atinja o solo a uma velocidade de sobreviv\u00eancia.<\/p>\n

As aeronaves s\u00e3o projetadas para superar a resist\u00eancia do ar, que \u00e9 chamada de arrasto no campo da aerodin\u00e2mica.<\/p>\n

O design aerodin\u00e2mico da maioria dos avi\u00f5es a jato e foguetes permite que eles atravessem a atmosfera com o m\u00ednimo de resist\u00eancia poss\u00edvel. Carros e trens tamb\u00e9m usam designs simplificados, em menor grau, para o mesmo prop\u00f3sito. A menos que sejam projetados para viagens em alta velocidade, a resist\u00eancia do ar n\u00e3o \u00e9 um obst\u00e1culo t\u00e3o significativo para os ve\u00edculos terrestres quanto para as aeronaves.<\/p>\n

Semi-caminh\u00f5es \u00e0s vezes t\u00eam tetos curvos para diminuir o arrasto no espa\u00e7o entre o caminh\u00e3o e o trailer, o que pode ter um efeito negativo na milhagem do g\u00e1s.<\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0www.bbc.co.uk\/biomassprocessing.org\/www.grc.nasa.gov\/Encyclopaedia Britannica\/www.wisegeek.org\/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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