Quando um carro arranca repentinamente, seus passageiros são empurrados para trás. Que força atua sobre eles? Explique.

Passo 1

O enunciado diz que, ao arrancar repentinamente, os passageiros são “empurrados” para trás. O conteúdo envolvido é a Primeira Lei de Newton (princípio da inércia) e a distinção entre forças reais e pseudo-forças em referenciais não-inerciais.

Passo 2

No referencial inercial da estrada, não existe força real puxando o passageiro para trás. Segundo o princípio da inércia, um corpo em repouso tende a permanecer em repouso se a resultante das forças sobre ele for nula. Inicialmente passageiro e carro estão em repouso conjunto; ao motor fornecer torque, o carro acelera para frente, mas o corpo do passageiro “resiste” a essa mudança de velocidade porque não há força aplicada a ele naquele instante.

Passo 3

A interação que realmente acelera o passageiro é a força de contato do banco sobre as costas dele, empurrando-o para frente. É essa força normal que deixa o passageiro com a mesma aceleração do carro. A sensação de “empurrão” para trás decorre exatamente do fato de seu corpo tender a manter a velocidade inicial (zero) — isto é, da inércia.

Passo 4

Se adotarmos o referencial não-inercial do carro, aparece uma força fictícia (pseudo-força) que “age” no passageiro no sentido oposto à aceleração. Essa força de inércia tem módulo dado por
llvert vec Frm inérciarrvert = m,a é
e aponta para trás, exatamente compensando, no referencial do carro, a força real do banco que empurra para frente.

Resposta

A força “para trás” que sentimos no carro em aceleração é a força de inércia (pseudo-força) vec Frm inércia=-m,vec aé. Em termos de forças reais, quem efetivamente acelera o passageiro é a força de contato (normal) do banco sobre suas costas; a sensação de ser empurrado para trás vem da inércia, ou seja, da tendência do corpo a manter o estado de movimento.

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