Caiu no vestibular

Esquiadora na rampa

(FAMERP)
Uma esquiadora de massa 80 kg, incluindo todo o equipamento, desce com velocidade constante por uma rampa plana e inclinada que forma com a horizontal um ângulo θ, em um local em que a aceleração da gravidade vale 10 m/s².

Considere que existe resistência do ar, que o coeficiente de atrito dinâmico entre os esquis e a neve é igual a 0,10 e que sen θ = 0,6 e cos θ = 0,8.
 
a) Na figura inserida no campo de Resolução e Resposta, represente as forças que atuam no conjunto esquiadora mais equipamento.
b) Calcule o valor da força de resistência do ar, em newtons, que age sobre o conjunto durante o movimento.

Resolução:

a) As forças que agem no conjunto esquiadora mais equipamento são:

Peso P, Força de resistência do ar F_r, Força normal F_N e Força de atrito F_at

 
Observação: A Força normal F_N e a Força de atrito F_at são as componentes da força F aplicada pela rampa:

b) Sendo a velocidade constante, concluímos que a força resultante é nula. Na direção do plano inclinado, temos:

F_at + F_r = P_t =>
μ.P.cos θ + F_r = P.sen θ => 0,10.800.0,8 + F_r = 800.0,6 => F_r = 416 N