Quais dos cenários descreve um sistema em equilibrio?
(a) Um carro se movendo com velocidade constante de 100 m / s em uma pista circular.
(b) Um paraquedista, no momento que salta do avião.
© Um paraquedista depois de atingir a velocidade terminal.
(d) Um carro desacelerando em uma curva.
(e) Um corpo em queda livre.

Passo 1

Beleza, vamos entender qual das situações descritas mostra um sistema em equilíbrio. Aqui, estamos lidando com Equilíbrio de Forças, que é quando as forças que atuam em um objeto se equilibram, fazendo com que ele não acelere. Para resolver isso, vamos analisar cada cenário e ver se as forças estão balanceadas ou não.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é equilíbrio. Um objeto está em equilíbrio quando a força resultante atuando sobre ele é zero. Isso significa que ele pode estar parado ou movendo-se com velocidade constante (sem acelerar). Agora, vamos olhar cada opção:

Passo 3

(a) Um carro se movendo com velocidade constante de 100 m / s em uma pista circular.
Aqui, embora a velocidade seja constante, o carro está fazendo uma curva, ou seja, está mudando de direção. Isso significa que há uma aceleração centrípeta agindo sobre ele, o que indica que não está em equilíbrio.

Passo 4

(b) Um paraquedista, no momento que salta do avião.
Quando o paraquedista salta, ele está começando a cair e ainda não atingiu a velocidade em que a resistência do ar equilibra a força da gravidade. Portanto, ele está acelerando e não está em equilíbrio.

Passo 5

© Um paraquedista depois de atingir a velocidade terminal.
Nesse caso, o paraquedista atinge a velocidade terminal, onde a força da gravidade é igualada pela resistência do ar. Assim, a força resultante é zero, e ele para de acelerar. Isso significa que ele está em equilíbrio.

Passo 6

(d) Um carro desacelerando em uma curva.
Desacelerar implica que há uma força resultante atuando contra o movimento, causando aceleração negativa. Portanto, o carro não está em equilíbrio.

Passo 7

(e) Um corpo em queda livre.
Um corpo em queda livre está sendo acelerado pela gravidade (assumindo que a resistência do ar é desprezível). Isso significa que há uma força resultante atuando sobre ele, então não está em equilíbrio.

Resposta

A única situação que descreve um sistema em equilíbrio é a opção © Um paraquedista depois de atingir a velocidade terminal.

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