Revisão. Considere um edifício alto localizado na linha do equador da Terra. Conforme a Terra gira, uma pessoa no andar mais alto do edifício move-se mais rapidamente que alguém no térreo com relação a um sistema de referência inercial porque a pessoa no térreo está mais próxima do eixo da Terra. Consequentemente, se um corpo é solto do andar mais alto para o chāo a uma distância
abaixo, ele pousa a leste do ponto verticalmente abaixo de onde foi lan-
çado. (d) Suponha que a velocidade angular da Terra diminuisse por causa do atrito de maré com aceleração angular constante. O deslocamento para o leste do corpo lançado aumentaria ou diminuiria comparado com aquele da parte (b)?
çado. (d) Suponha que a velocidade angular da Terra diminuisse por causa do atrito de maré com aceleração angular constante. O deslocamento para o leste do corpo lançado aumentaria ou diminuiria comparado com aquele da parte (b)?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um prédio alto na linha do equador da Terra. Quando alguém está no andar mais alto, ela está se movendo mais rápido por causa da rotação da Terra do que alguém no térreo. A pergunta aqui é: se a velocidade angular da Terra diminuir devido ao atrito de maré, o deslocamento para o leste do corpo que foi lançado do alto do prédio vai aumentar ou diminuir em comparação com a situação onde a velocidade angular da Terra era constante (parte b)?
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre velocidade angular e como ela afeta o movimento de objetos na superfície da Terra. Vamos fornecer tudo passo a passo para ficar fácil de entender!
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é velocidade angular. A velocidade angular (
) é a medida de quão rápido algo está girando, no caso, a Terra. Quando a velocidade angular diminui, significa que a Terra está girando mais devagar.
Aqui, estamos considerando que a Terra está desacelerando por causa do atrito de maré, o que faz com que
diminua constantemente.
Passo 3
Agora, vamos pensar no movimento do corpo lançado do alto do prédio. Quando esse corpo é solto, ele já tem uma velocidade lateral devido à rotação da Terra naquele ponto de lançamento. Como o andar mais alto está mais longe do eixo de rotação, essa velocidade lateral é maior do que a do térreo.
Se a velocidade angular da Terra está diminuindo, isso significa que, durante o tempo que o corpo está caindo, a base do prédio está se movendo para o leste mais devagar do que antes.
Passo 4
Devido a essa desaceleração, enquanto o corpo está caindo, a base do prédio (e portanto o ponto onde normalmente cairia sem deslocamento) está se movendo mais devagar para o leste. No entanto, o corpo, que tinha uma velocidade inicial maior para o leste, mantém essa velocidade por um momento enquanto está no ar.
Isso faz com que, quando o corpo volte a tocar o chão, ele esteja um pouco mais a leste do que estaria se a velocidade angular da Terra fosse constante.
Passo 5
Portanto, comparando com a parte (b), onde a velocidade angular era constante, a redução da velocidade angular faz com que o deslocamento para o leste do corpo lançado aumente. Isso acontece porque a base do prédio está se movendo mais devagar, enquanto o corpo mantém uma velocidade lateral maior por causa da rotação anterior da Terra.
Resposta
O deslocamento para o leste do corpo lançado aumentaria em comparação com a situação onde a velocidade angular da Terra era constante.