Um texto de divulgação afirma: "Um paraquedista de massa m = 80 kg atinge velocidade terminal v_t = 52 m/s…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um texto de divulgação afirma: "Um paraquedista de massa m = 80 kg atinge velocidade terminal v_t = 52 m/s (˜187 km/h) devido à resistência do ar F_d = k v^2 com k = 0,30 kg/m, usando v_t = sqrt(mg/k)". Analise a consistência do cálculo e das conclusões, apresentando cálculos e discutindo pressupostos físicos.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo: equilíbrio mg = F_d ? mg = k v_t^2. Com g = 10 m/s²: v_t = sqrt(mg/k) = sqrt(80·10 / 0,30) = sqrt(800 / 0,30) = sqrt(2666,67) ˜ 51,6 m/s. Conversão: 51,6 m/s · 3,6 ˜ 186 km/h (˜187 km/h). Portanto o cálculo numérico está correto. Comentários físicos: a fórmula F_d = k v^2 com k em kg/m é consistente (k = ½?C_dA). A conclusão é válida apenas sob as hipóteses de k constante e postura fixada; variações de ? com altitude, mudanças de orientação do corpo, abertura do paraquedas ou uso de traje alteram k e v_t. Em particular, com paraquedas aberto v_t cai para ˜5–6 m/s. Assim, o texto é matematicamente consistente, mas pode induzir ao erro se não explicitar as condições e limitações do modelo quadrático de arrasto.
Explicação
A análise apresenta um cálculo que confirma a velocidade terminal, utilizando a relação entre a força gravitacional e a resistência do ar. Além disso, discute a validade do modelo ao considerar a constância do coeficiente de arrasto e as condições que podem alterá-lo, como mudanças na postura do paraquedista. Isso demonstra a importância de compreender as limitações do modelo físico utilizado para evitar interpretações errôneas.
Raio-X da questão
velocidade terminal
avaliacao
velocidade terminal · forças em queda livre
Revisar a fórmula da velocidade terminal e a resistência do ar.
O aluno pode confundir a relação entre a massa do paraquedista e a resistência do ar, levando a um cálculo incorreto da velocidade terminal.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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