Gabarito disponível
Um helicóptero de massa 10 t está abaixando até o solo uma caixa de massa 2 t contendo vários tipos de munição. A caixa está presa externamente à aeronave por meio de uma corda ideal. O conjunto helicóptero e caixa, inicialmente, desce com uma velocidade de 10 m/s, mas precisa ser freado com uma aceleração constante nos 50 m seguintes da descida. Ao final dessa descida, o conjunto atinge uma velocidade constante de 5 m/s. O módulo da força de sustentação do ar no conjunto helicóptero e caixa durante a frenagem, em kN, é:
Dados: Considere que o módulo da aceleração da gravidade é 10 m/s².
Dados: Considere que o módulo da aceleração da gravidade é 10 m/s².
Resolução comentada
Frenagem de conjunto de 12 t: a força de sustentação vale peso mais m·a, ou seja 129 kN.
A massa total é 10 t + 2 t = 12.000 kg. Por Torricelli, a aceleração é a = (5² − 10²)/(2·50) = −0,75 m/s². O conjunto desce e freia, então a aceleração aponta para cima. Assim, F − mg = m·0,75, e F = 12.000·(10 + 0,75) = 129.000 N = 129 kN.
Análise das alternativas
A) 9 kN não corresponde a nenhum cálculo coerente. B) 12 kN seria só a massa em toneladas. C) 29 kN é valor sem base física. D) 120 kN é apenas o peso, e ignora a força adicional necessária para frear. E) 129 kN é o resultado correto.
Referência: Segunda lei de Newton e equação de Torricelli (v² = v0² + 2aΔs).
Resolução comentada do VaiConcursos.