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Dois paraquedistas, duas velocidades terminais

Quando um paraquedista ganha velocidade, o ar empurra seu corpo para cima com força cada vez maior, até que esse empurrão iguala seu peso e a velocidade para de aumentar. Uma dupla em tandem pesa cerca do dobro, mas oferece ao ar a mesma área, então precisa cair mais rápido antes que o ar consiga segurá-la.

Na imagem

  1. Seta vermelha fina: o peso do paraquedista sozinho, puxando para baixo.
  2. Seta amarela fina: a resistência do ar empurra para cima com a mesma força do peso, então a velocidade fica constante.
  3. Seta vermelha grossa: o peso da dupla, cerca do dobro, com a mesma área frontal.
  4. Seta amarela grossa: a resistência só iguala esse peso maior quando a dupla cai muito mais rápido.
  5. Rastros de vento longos: a velocidade constante da dupla é maior que a do paraquedista sozinho.

Exemplos

  • Duas forminhas de papel para cupcake empilhadas caem mais rápido que uma só, porque têm a mesma forma mas o dobro do peso.
  • Um volante de badminton com uma moeda colada por dentro cai mais rápido que um volante normal do mesmo formato.

Quiz: Dois paraquedistas, duas velocidades terminais (14 anos)

  1. Por que um paraquedista em queda acaba parando de acelerar?

    • A gravidade fica mais fraca quanto mais tempo ele cai.
    • O empurrão do ar para cima aumenta até ficar igual ao seu peso.
    • O seu peso deixa de puxá-lo para baixo quando ele atinge a velocidade máxima.
  2. Dois paraquedistas têm o mesmo tamanho de corpo e a mesma posição, mas um é duas vezes mais pesado. Qual deles atinge a maior velocidade de queda constante?

    • Nenhum: os dois se estabilizam na mesma velocidade, porque a gravidade acelera tudo por igual.
    • O mais leve, porque atravessa o ar com mais facilidade.
    • O mais pesado, porque o ar precisa empurrar com mais força para equilibrar o seu peso.
  3. Uma dupla em tandem e um paraquedista sozinho caem, cada um, na sua própria velocidade constante. Como a resistência do ar sobre a dupla se compara com a do paraquedista sozinho?

    • Cerca de duas vezes maior, porque se iguala ao peso maior da dupla.
    • A mesma, porque eles enfrentam o ar com a mesma área de corpo.
    • Cerca de metade, porque a resistência é dividida entre duas pessoas.

As respostas, com a explicação, estão no aplicativo. Esta lição saiu da semana de acesso livre, por isso o quiz faz parte da assinatura.

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Pelo menos uma nova lição ilustrada de segunda a sexta-feira para o ano do seu filho, com o respetivo quiz e um lembrete às 18:15.

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Física, 14 anos