Uma criança arremessa uma bola em linha reta para cima. Ela diz que a bola está se afastando porque a bola sofre uma “força de lançamento” para cima, além da força gravitacional. (d) Por que a bola se afasta das mãos da criança?
Passo 1
Vamos lá! A questão fala sobre uma criança que joga uma bola para cima e ela acha que a bola está se afastando porque há uma “força de lançamento” para cima além da força da gravidade. Estamos trabalhando com mecânica, especificamente com leis do movimento de Newton. Para resolver, vamos entender quais forças estão agindo na bola e como elas influenciam seu movimento.
Passo 2
Primeiro, quando a criança lança a bola para cima, ela aplica uma força inicial chamada força de lançamento. Essa força dá à bola uma velocidade para cima.
Passo 3
Depois que a bola deixa a mão da criança, a única força que age sobre ela é a força da gravidade, que puxa a bola para baixo. A gravidade é representada pela aceleração
.
Passo 4
A combinação dessas forças faz com que a bola suba até um certo ponto onde a velocidade para cima diminui até chegar a zero (no ponto mais alto), e então a bola começa a cair novamente por causa da gravidade.
Passo 5
Portanto, a bola se afasta das mãos da criança principalmente por causa da força de lançamento que a impulsiona para cima. A força da gravidade atua contra esse movimento, mas inicialmente a força de lançamento é maior, fazendo a bola subir.
Resposta
A bola se afasta das mãos da criança porque a força de lançamento aplicada pela criança dá a ela uma velocidade inicial para cima, superando a força da gravidade no momento do lançamento.