Um camundongo de estimação dorme perto da extremidade leste de uma plataforma horizontal parada, suportada por um eixo vertical, sem atrito, que passa por seu centro. O camundongo acorda e começa a andar para o norte sobre a plataforma. (i) Quando ele dá seus primeiros passos, qual a direção do seu deslocamento em relação ao chão parado abaixo? (a) norte, (b) sul, © ausência de deslocamento.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um camundongo que está numa plataforma apoiada num eixo sem atrito. Quando ele começa a andar para o norte, queremos descobrir para qual direção o deslocamento dele ocorre em relação ao chão. Para resolver isso, vamos usar conceitos de movimento rotacional e conservação de momento angular.

Passo 2

Primeiro, é importante entender que a plataforma está apoiada num eixo central que não tem atrito. Isso significa que, quando o camundongo começa a se mover, ele pode fazer a plataforma girar para manter o equilíbrio.

Passo 3

Quando o camundongo anda para o norte, ele está aplicando uma força na plataforma. De acordo com a Lei da Ação e Reação de Newton, se o camundongo empurra a plataforma em uma direção, a plataforma empurra o camundongo na direção oposta.

Passo 4

Como o camundongo está se movendo para o norte, a plataforma começará a girar na direção oposta para conservar o momento angular total do sistema. Ou seja, a plataforma gira para o sul enquanto o camundongo se move para o norte.

Passo 5

Agora, precisamos analisar o deslocamento do camundongo em relação ao chão fixo. Mesmo que o camundongo esteja caminhando para o norte, a rotação da plataforma faz com que a posição dele em relação ao solo seja afetada na direção oposta, que é para o sul.

Passo 6

Portanto, apesar do camundongo estar se movendo para o norte na plataforma, a conservação do momento angular faz com que o deslocamento real dele em relação ao chão seja para o sul.

Resposta

A direção do deslocamento em relação ao chão é (b) sul.

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