Exercícios: Forças na queda: peso e resistência do ar

A Marta deixou cair uma bola do alto de um muro e filmou a queda. A figura representa, fora de escala, as forças F₁ e F₂ que atuam na bola em dois instantes da queda, A e B.

1. a) Identifica, pelo nome, cada uma das forças representadas por F₁ e F₂, indicando a sua direção e o seu sentido.
2. b) Indica, justificando, qual dos instantes, A ou B, ocorre mais perto do início da queda.
3. c) Compara a intensidade da resultante das forças que atuam na bola nos instantes A e B.

Uma bola de massa $250\ \text{g}$ cai verticalmente no ar. Num certo instante da queda, a força de resistência do ar que atua na bola tem intensidade $0,8\ \text{N}$. Considera $g = 10\ \text{m/s}^2$.

1. a) Calcula o peso da bola.
2. b) Determina a intensidade da resultante das forças que atuam na bola nesse instante e indica o seu sentido.
3. c) Calcula o módulo da aceleração da bola nesse instante e compara-o com $g$.

Num laboratório escolar, o Rui deixou cair, ao mesmo tempo e da mesma altura, duas folhas de papel iguais: uma estendida na horizontal e outra amarrotada numa bola compacta.

1. a) Prevê qual das folhas chega primeiro ao chão e explica porquê, referindo a força de resistência do ar e a área exposta ao ar de cada folha.
2. b) Indica o que se observaria se a experiência fosse repetida dentro de um tubo onde se tivesse feito o vácuo. Justifica.
3. c) Explica por que razão, na queda de um corpo no ar, a aceleração vai diminuindo à medida que a velocidade aumenta, embora o peso do corpo se mantenha constante.