Um carro fica sem gasolina e desce uma colina em ponto-morto. Ele prossegue assim atravessando o vale e começa a subida pelo outro lado. No momento em que o carro passa exatamente pelo fundo do vale, qual dos diagramas de corpo livre da figura abaixo está correto?
O carro se move para a direita, e a força de arraste e a de atrito de rolamento são desprezíveis.
Passo 1
O carro está sem gasolina e não há atrito, assim, ele não vai ter nenhuma aceleração longitudinal (na direção de sua velocidade).
As únicas forças que vão atuar no carro serão a força peso e a força normal.
Logo as únicas alternativas plausíveis são (a) e (b).
Mas a força normal será maior ou menor do que a força peso?
Em um trajeto plano, essas forças estariam em equilíbrio e seriam iguais.
Porém, o carro está em uma trajetória com curvatura para cima. Então, ele terá uma força resultante apontando para o centro da curvatura e atuando como força centrípeta.
Assim, para que a resultante esteja para cima, a força normal deve ser maior que a força peso:
Logo, ficamos com a alternativa (a).
Resposta
Letra (a)