Quais dos cenários descreve um sistema em equilibrio?
(a) Um carro se movendo com velocidade constante de
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.
(a) Um carro se movendo com velocidade constante de
(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
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.
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.
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.
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.
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.
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.