Uma criança rebate uma bola com um taco. Quando a bola está sendo atingida pelo taco, as forças de reação às forças aplicadas na bola são (despreze a resistência do ar):
Escolha uma opção:
◯ a. O peso da bola e a força aplicada pelo taco na bola.
◯ b. Existe somente a força exercida pelo taco na bola, não existindo reação nesse caso uma vez que a força do taco é muito intensa.
◯ c. A força aplicada pela bola ao taco e a força que a bola exerce na terra.
◯ d. Não há forças de ação e reação, pois a resultante dessas forças é nula.
◯ e. A força exercida pelo taco na bola e a força exercida pela bola no taco são ambas reações.
◯ b. Existe somente a força exercida pelo taco na bola, não existindo reação nesse caso uma vez que a força do taco é muito intensa.
◯ c. A força aplicada pela bola ao taco e a força que a bola exerce na terra.
◯ d. Não há forças de ação e reação, pois a resultante dessas forças é nula.
◯ e. A força exercida pelo taco na bola e a força exercida pela bola no taco são ambas reações.
Passo 1
O enunciado pergunta quais são as forças de reação às forças aplicadas na bola no instante em que a criança a rebate com o taco (desprezando a resistência do ar). Informações fornecidas e fatos relevantes do enunciado:
- Há uma bola sendo atingida pelo taco no momento considerado.
- Despreza-se a resistência do ar.
- Quer-se saber quais forças são as reações às forças aplicadas na bola.
Passo 2
Entendendo o que é “força de ação” e “força de reação” (explicação didática).
- Regra básica (forma vetorial):
.
Isso significa: se o corpo A exerce uma força sobre o corpo B, então o corpo B exerce sobre A uma força de mesma intensidade e direção oposta. - Explicando os símbolos: em
, a seta indica que é um vetor (tem direção e sentido), o índice significa “força que A faz em B”. O sinal menos indica que as duas forças têm sentidos opostos. - Importante: pares ação–reação sempre agem em corpos diferentes. Por isso eles não se “anulam” sobre o mesmo corpo — só forças que atuam no mesmo corpo podem somar (ou anular) entre si.
Passo 3
Identificando as forças que atuam na bola no instante do impacto (lista).
- Há a força do taco sobre a bola, que vem do contato do taco empurrando a bola. Vou escrever isso como
. - Há o peso da bola (força gravitacional da Terra sobre a bola). Escrevo isso como
.
Essas são as forças relevantes sobre a bola no instante do impacto (resistência do ar desprezada).
Passo 4
Para cada força sobre a bola, escrever explicitamente a reação correspondente.
- Reação à força do taco sobre a bola: é a força que a bola exerce no taco. Em notação:
Ou seja, se o taco empurra a bola para frente, a bola empurra o taco para trás com a mesma intensidade. - Reação ao peso (força da Terra sobre a bola): é a força que a bola exerce sobre a Terra (atração gravitacional da bola sobre a Terra). Em notação:
Observação prática: como a Terra tem massa enorme, a aceleração da Terra causada por é desprezível, mas a força existe e é a reação do peso.
Passo 5
Confrontando com as alternativas (explicando por que as outras estão erradas, de modo simples).
- Alternativa (a): diz “O peso da bola e a força aplicada pelo taco na bola.” Isso lista forças que atuam na bola, mas a pergunta pede as forças de reação A AS forças de reação às forças aplicadas na bola são as forças que outros corpos exercem em resposta; a alternativa (a) confunde atores. Além disso, o peso não é a reação a outra força que atua na bola naquele instante (a reação ao peso é a força da bola sobre a Terra).
- Alternativa (b): afirma que não existe reação porque a força é intensa — isso é falso. A intensidade não anula a lei: sempre há reação, independentemente da intensidade.
- Alternativa (d): diz que não há forças de ação e reação porque a resultante é nula — isso mistura conceitos; o fato de a soma das forças sobre um corpo ser zero (ou não) não determina existência de pares ação–reação. Pairs existem sempre entre dois corpos.
- Alternativa (e): afirma que “a força exercida pelo taco na bola e a força exercida pela bola no taco são ambas reações.” Na verdade essas duas formam um par ação–reação: uma é ação e a outra é reação — dizer que ambas são reações é conceitualmente errado.
- Alternativa (c): afirma “A força aplicada pela bola ao taco e a força que a bola exerce na terra.” Essa opção identifica corretamente: (i) a reação à força do taco é a força da bola no taco; (ii) a reação ao peso da bola é a força da bola sobre a Terra. Portanto corresponde exatamente aos pares de reação.
Passo 6
Resumo final e incentivo.
- Conclusão lógica: as duas forças de reação às forças aplicadas na bola (no instante do impacto) são a força que a bola exerce no taco e a força que a bola exerce na Terra. Está tudo certo — lembre que a terceira lei vale sempre e que reações atuam em corpos diferentes.
- Força no taco existe sempre que há contato; força na Terra existe sempre que há peso — mesmo que a Terra não se mova perceptivelmente. Vai dar tudo certo na prova; você já está entendendo como identificar os pares ação–reação!
Resposta
(c)