Um atleta ao correr empurra a terra para trás. A reação dessa ação será:
a) A Terra empurra o atleta para frente.
b) A Terra gira devido ao empurrão.
c) A Terra empurra o atleta para trás.
d) Não existe reação nesse caso.
e) O atleta não se move devido ao atrito.
a) A Terra empurra o atleta para frente.
b) A Terra gira devido ao empurrão.
c) A Terra empurra o atleta para trás.
d) Não existe reação nesse caso.
e) O atleta não se move devido ao atrito.
Passo 1
Enunciado resumido: um atleta, ao correr, empurra a terra para trás. Pergunta: qual é a reação desse empurrão? O enunciado apresenta as alternativas:
(a) A Terra empurra o atleta para frente.
(b) A Terra gira devido ao empurrão.
(c) A Terra empurra o atleta para trás.
(d) Não existe reação nesse caso.
(e) O atleta não se move devido ao atrito.
Informações relevantes dadas no enunciado: o atleta aplica uma força sobre a Terra (empurra a Terra para trás). Não há figura adicional nem outros dados numéricos.
(a) A Terra empurra o atleta para frente.
(b) A Terra gira devido ao empurrão.
(c) A Terra empurra o atleta para trás.
(d) Não existe reação nesse caso.
(e) O atleta não se move devido ao atrito.
Informações relevantes dadas no enunciado: o atleta aplica uma força sobre a Terra (empurra a Terra para trás). Não há figura adicional nem outros dados numéricos.
Passo 2
Conceito chave (explicado devagar): sempre que um corpo A exerce uma força sobre outro corpo B, existe uma força de reação que B exerce sobre A, de mesma intensidade e direção oposta. Em notação vetorial isso é escrito como
Explicando símbolos:
é a força que o corpo A aplica em B;
é a força que B aplica em A; o sinal negativo mostra que as duas forças são opostas. Isso vale para pares de forças de contato (como empurrar com o pé no solo) e sempre aparecem aos pares.
Passo 3
Identificando a ação no enunciado: “o atleta empurra a Terra para trás” significa que existe uma força aplicada pelo atleta sobre a Terra apontando para trás. Pelo princípio explicado no passo anterior, deve existir a força de reação que a Terra aplica sobre o atleta, e essa força terá mesma intensidade e sentido oposto (ou seja, para frente).
Passo 4
Aplicando ao conjunto de alternativas:
- Alternativa (a): “A Terra empurra o atleta para frente.” — isso corresponde exatamente à força de reação que acabamos de identificar: a Terra exerce sobre o atleta uma força para frente.
- Alternativa (c): “A Terra empurra o atleta para trás.” — contradiz a regra de forças opostas: se o atleta empurra a Terra para trás, a reação não pode também empurrar o atleta para trás.
- Alternativa (d): “Não existe reação nesse caso.” — está errada porque sempre existe a reação no par de forças de contato.
- Alternativa (e): “O atleta não se move devido ao atrito.” — além de confundir efeitos, o enunciado não afirma que o atleta fica parado; na prática o atrito está permitindo que a força resultante impulsione o atleta para frente, então a frase não descreve a reação correta.
- Alternativa (b): “A Terra gira devido ao empurrão.” — a Terra poderia, em princípio, sofrer uma alteração de movimento (linear ou rotacional) devido à força aplicada, mas isso não é a definição de reação nem a consequência prática observável: qualquer alteração na velocidade ou rotação da Terra seria astronomicamente pequena. Portanto (b) não é a resposta correta pedida pelo enunciado.
Passo 5
Comentário prático sobre a Terra “girar” ou “se mover”: quando o atleta empurra a Terra, as forças são iguais e opostas. Se quisermos avaliar a aceleração da Terra usaríamos
onde
é a força aplicada e
é a massa da Terra. Como
é enorme (da ordem de
), mesmo uma força de
aplicada por um curto intervalo de tempo provoca uma variação de velocidade praticamente nula. Exemplo rápido: suponha
agindo durante
. O impulso é
e a mudança de velocidade da Terra seria
um valor insignificante na prática. Portanto, apesar de existir efeito físico, ele é desprezível — e em todo caso não é a “reação” que a alternativa (a) descreve.
Passo 6
Conclusão prática e como responder na prova: a reação ao empurrão da Terra é a força que a Terra exerce sobre o atleta, dirigida para frente e de mesma intensidade da força que o atleta aplicou na Terra. Assim a alternativa correta é a que expressa exatamente essa força de reação.
Resposta
(a) A Terra empurra o atleta para frente.