Fuerza de resistencia del aire sobre paracaidistas en distinta situación (7248)

, por F_y_Q

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a) ¿Cuál es la aceleración de dos paracaidistas en caída, con masa total de 132 kg incluyendo los paracaídas, cuando la fuerza ascendente de la resistencia del aire es igual a un cuarto de su peso?

b) Después de abrir el paracaídas, los paracaidistas descienden suavemente hasta el suelo con una rapidez constante. ¿Cuál es ahora la fuerza de la resistencia del aire sobre los paracaidistas y sus paracaídas?

P.-S.

a) Para hacer este apartado puedes considerar la masa total de los paracaidistas porque el dato viene referido al peso del conjunto.

p_T - F_R = m_T\cdot a\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{a = \frac{p_T - F_R}{m_T}}}

Sustituyes el valor de la fuerza de resistencia y calculas:

a = \frac{p_T - 0.25p_T}{m_T} = \frac{0.75\ \cancel{m_T}\cdot g}{\cancel{m_T}} = 0.75\cdot 9.8\ \frac{m}{s^2} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{7.35\ \frac{m}{s^2}}}}


b) Ahora desciende con velocidad constante, es decir, la suma del peso y la fuerza de resistencia es nula lo que implica que la aceleración sobre los paracaidistas es cero:

p_T - F_R = m_T\cdot \cancelto{0}{a}\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{F_R = p_T}}

El cálculo de la fuerza de resistencia es inmediato:

F_R = m_T\cdot g = 132\ kg\cdot 9.8\ \frac{m}{s^2} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf1\ 294\ N}}