Quando dois objetos de massas diferentes são descartados simultaneamente do topo de uma torre, se a resistência do ar for a mesma nelas, qual objeto toca o solo primeiro e por quê?
No vácuo, ambos os objetos chegariam ao solo simultaneamente. Isso ocorre porque a aceleração devido à gravidade é constante para todos os objetos, independentemente de sua massa.
No entanto, na presença de resistência do ar, o objeto mais pesado geralmente atinge o solo primeiro. Aqui está o porquê:
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Resistência ao ar: A resistência ao ar é uma força que se opõe ao movimento de um objeto através do ar. A quantidade de resistência do ar que um objeto experimenta depende de sua forma, tamanho e velocidade.
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Massa e resistência ao ar: Enquanto o objeto mais pesado experimenta uma força maior de gravidade, ele também tem uma inércia maior. Isso significa que resiste às mudanças de movimento mais fortemente. No entanto, se a resistência do ar for a mesma para ambos os objetos (um cenário complicado para se estabelecer na realidade), o objeto mais pesado será menos afetado pela resistência do ar em relação ao seu peso geral.
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Força líquida: A força líquida que atua em um objeto é a diferença entre a força da gravidade e a força da resistência do ar. Como o objeto mais pesado tem uma força gravitacional maior e uma resistência ao ar semelhante, ele terá uma força líquida maior que atua nele. Isso resulta em uma maior aceleração e uma descida mais rápida.
Nota importante: A suposição de resistência ao ar igual para objetos de diferentes massas é uma simplificação. Na realidade, a forma e o tamanho dos objetos desempenham um papel significativo na determinação da resistência ao ar. Por exemplo, uma pena e uma bola de boliche caíram juntos não experimentam a mesma resistência ao ar, e a pena cairá muito mais lenta.