Velocidade terminal

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Momento em que a força de arrasto (Fd) contrabalança a força gravitacional (Fg), fazendo com que o objeto caia sem aceleração com uma velocidade constante.

A velocidade terminal de um objeto que se move em um determinado fluido é a velocidade máxima atingida por ele no momento em que a força resultante se torna nula.

Em um objeto em queda livre, por exemplo, a resistência do ar provoca no corpo uma força de arrasto (Fd) dirigida para cima, que aumenta o seu módulo conforme o objeto ganha velocidade. Em determinado instante da trajetória sua velocidade fará com que a força de arrasto se iguale à força da gravidade (Fg), que estará agindo sobre o objeto no sentido oposto (para baixo). Atinge-se a velocidade terminal no momento em que a força de arrasto contrabalança a força gravitacional, fazendo com que o objeto caia sem aceleração com uma velocidade constante.[1]

Cálculo[editar | editar código-fonte]

A velocidade terminal de um objeto em queda livre é representada pela fórmula:

Vt =

Onde:

m = massa do objeto;

g = aceleração da gravidade;

p = densidade do fluido onde o objeto está caindo;

A = área do objeto;

C = coeficiente de atrito do objeto;

Como calcular[editar | editar código-fonte]

Inicialmente determina-se a força de arrasto que está agindo sobre o objeto. Essa força depende da densidade do fluido (p) onde o movimento está ocorrendo, da área frontal do objeto (A), da sua velocidade (v) e do seu coeficiente de atrito (c), que varia de acordo com o formato do corpo:

Far = 0,5.C.p.A.v2

Obtemos o cálculo da velocidade terminal igualando a força de arrasto com a força peso, pois no instante em que ela é atingida a força resultante que atua sobre o objeto se torna nula (pois ambas as forças possuem sentidos opostos):

Far = P

0,5.C.p.A.v2 = mg

v2 =

Vt =

Referências

  1. KNIGHT, Randall (2009). Física: Uma Abordagem Estratégica. [S.l.]: Bookman editora LTDA. 492 páginas