Um astronauta acorda em sua cápsula fechada, que de fato se encontra
25 pontos sobre a Lua. Ele pode saber se o seu peso é o resultado da gravitação ou de um movimento acelerado da cápsula? Explique.
Sua resposta

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema fala sobre um astronauta que acorda numa cápsula fechada, que está a 25 algum ponto sobre a Lua. A questão é se ele consegue saber se o seu peso é devido à gravitação da Lua ou se é resultado de um movimento acelerado da cápsula. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de gravitação e de movimento acelerado, além de explorar como podemos diferenciar esses dois cenários usando experimentos simples dentro da cápsula.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que gravitação é a força que atrai dois corpos com massa, como a Terra e a Lua. O peso que sentimos é resultado dessa força gravitacional. Já um movimento acelerado ocorre quando a velocidade de um objeto muda com o tempo, podendo ser por aceleração ou desaceleração.

Passo 3

Agora, para saber se o peso do astronauta é por gravitação ou por aceleração da cápsula, ele pode realizar um experimento simples: soltar um objeto dentro da cápsula e observar seu comportamento.

Passo 4

Se a cápsula estiver em um campo gravitacional, como o da Lua, ao soltar o objeto, ele vai cair para o fundo da cápsula devido à força gravitacional. A aceleração da queda livre na Lua é menor que na Terra, aproximadamente 1,62 , m/s²².

Passo 5

Por outro lado, se a cápsula estiver acelerando no espaço sem a presença de gravidade, ao soltar o objeto, ele não cairá para o fundo, mas ficará flutuando ou se moverá uniformemente na direção da aceleração, de acordo com a primeira lei de Newton (Lei da Inércia).

Passo 6

Então, ao observar como o objeto se comporta ao ser soltado, o astronauta pode determinar se está sentindo a força da gravidade lunar ou se a sensação de peso é causada pela aceleração da cápsula.

Resposta

Sim, o astronauta consegue identificar a origem do seu peso realizando um experimento simples dentro da cápsula. Se o objeto solto cair para o fundo, é por causa da gravitação da Lua. Se o objeto flutuar ou se mover de forma uniforme, o peso é resultado da aceleração da cápsula.

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