Análise do movimento de projéteis na presença de forças dissipativas para o regime de altas velocidades

Abstract

Neste trabalho desenvolvemos as equações referentes ao movimento de uma esfera lisa na presença de forças de arrasto, no regime de altas velocidades, onde a força resistiva é proporcional ao quadrado de sua velocidade. Esse regime é comumente encontrado em várias situações do cotidiano em que objetos de toda natureza são arremessadas no ar. As equações que são estudadas nos cursos básicos de graduação desconsideram o arrasto do ar e, portanto, são equações idealizadas, não condizentes com a real natureza do movimento observado. Aqui, pretendemos auxiliar o leitor a viajar um pouco mais próximo da realidade e contemplar a complexidade de algumas equações quando tentamos modelar o mundo como de fato ele é. Esse assunto é de extrema importância para estudantes de graduação na área de engenharia aeroespacial e mecânica, pois é fundamental entender como as forças de arrasto afetam o comportamento dos objetos em movimento.

Critique on “Projectile Motion Analysis in the Presence of Dissipative Forces for the High Speed Regime” [Rev. Bras. Ens. Fis. 45, e20230060 (2023)]

“…[2]. Finally, we would like to highlight that even if one accommodates oneself to the incorrect equations of motion presented in [3], the methods employed by the authors demonstrate a level of proficiency that surpasses the typical expectations for a student enrolled in an undergraduate introductory course. However, it should be acknowledged that while the simplified scenario incorporating linear drag force may not accurately represent reality in high-speed situations, it still provides a valuable demonstration of how drag forces impact the trajectory and behavior of moving objects in a simpler analytical and exact manner.…”

“…In a recent study published in Revista Brasileira de Ensino de Física, researchers investigated projectile motion by examining the effects of uniform gravity and drag force proportional to the square of the speed [3]:…”