(ENEM PPL 2013) Conta-se que um curioso incidente aconteceu durante a Primeira Guerra Mundial. Quando voava a uma altitude de dois mil metros, um piloto francês viu o que acreditava ser uma mosca parada perto de sua face. Apanhando-a rapidamente, ficou surpreso ao verificar que se tratava de um projétil alemão.
PERELMAN, J. Aprenda física brincando. São Paulo: Hemus, 1970. O piloto consegue apanhar o projétil, pois
a) ele foi disparado em direção ao avião francês, freado pelo ar e parou justamente na frente do piloto.
b) o avião se movia no mesmo sentido que o dele, com velocidade visivelmente superior.
c) ele foi disparado para cima com velocidade constante, no instante em que o avião francês passou.
d) o avião se movia no sentido oposto ao dele, com velocidade de mesmo valor.
e) o avião se movia no mesmo sentido que o dele, com velocidade de mesmo valor.

Passo 1

O enunciado descreve um avião que voa horizontalmente a 2000 m de altitude e um projétil que o piloto consegue “apanhar” no ar, como se estivesse parado diante dele. O conteúdo a usar é cinemática unidimensional e, em especial, o conceito de velocidade relativa entre o projétil e o avião.

Passo 2

Para que o projétil fique estacionário no referencial do piloto, a velocidade relativa deve ser nula. Se denotarmos por vp a velocidade do projétil em relação ao solo e por va a velocidade do avião em relação ao solo, no referencial do avião a velocidade do projétil é
vrel = vp - va
Para vrel=0 é necessário e suficiente que
vp = va

Passo 3

Das alternativas:
a) fala de freio até parar ( vp=0), não combina com vaneq0.
b) diz mesmo sentido mas va>vp, logo vpneq va.
c) projétil lançado para cima (movimento vertical), não é movimento horizontal igual ao do avião.
d) movimento em sentidos opostos dá vp e va de sinais contrários, então vpneq va.
e) afirma que o avião e o projétil se movem no mesmo sentido com mesma velocidade, ou seja vp = va, condição exata para vrel=0.

Resposta

e) o avião se movia no mesmo sentido que o projétil, com velocidade de mesmo valor.

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