Um homem, em pé sobre a carroceria de um caminhão que se move em uma estrada reta com velocidade constante, lança uma pedra verticalmente para cima. Com relação ao movimento da pedra e desprezando o atrito com o ar, é correto afirmar que:
A) Ela cairá no chão, atras do caminhão, se a velocidade deste for grande.
B) Ela cairá nas mãos do homem, qualquer que seja a velocidade do caminhão.
C) Em relação à estrada, a pedra tem movimento retilíneo.
D) Em relação ao caminhão, o movimento da pedra é curvilíneo.
E) Em relação ao homem, a trajetória da pedra é um arco de parábola.
A) Ela cairá no chão, atras do caminhão, se a velocidade deste for grande.
B) Ela cairá nas mãos do homem, qualquer que seja a velocidade do caminhão.
C) Em relação à estrada, a pedra tem movimento retilíneo.
D) Em relação ao caminhão, o movimento da pedra é curvilíneo.
E) Em relação ao homem, a trajetória da pedra é um arco de parábola.
Passo 1
Ok, vamos lá! A questão fala sobre um homem que está em pé na carroceria de um caminhão que está se movendo em linha reta com velocidade constante. Esse homem lança uma pedra verticalmente para cima. A pergunta quer saber o que acontece com a pedra nesse cenário, considerando que não tem atrito do ar. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de movimento relativo e inércia.
Passo 2
Primeiro, quando o homem lança a pedra para cima, a pedra já está se movendo junto com o caminhão. Isso significa que, além de subir, a pedra também tem a mesma velocidade horizontal do caminhão. Esse conceito é conhecido como inércia, que é a tendência dos objetos de manterem seu estado de movimento a menos que uma força externa atue sobre eles.
Passo 3
Agora, vamos analisar cada alternativa:
A) Ela cairá no chão, atrás do caminhão, se a velocidade deste for grande.
Não é correto. Como a pedra tem a mesma velocidade horizontal do caminhão, ela não vai ficar para trás. Não importa a velocidade do caminhão, desde que seja constante.
Não é correto. Como a pedra tem a mesma velocidade horizontal do caminhão, ela não vai ficar para trás. Não importa a velocidade do caminhão, desde que seja constante.
B) Ela cairá nas mãos do homem, qualquer que seja a velocidade do caminhão.
Isso está correto! Devido à inércia, a pedra mantém a velocidade horizontal do caminhão. Então, enquanto sobe e desce, ela estará se movendo na mesma direção e velocidade que o caminhão, caindo de volta para as mãos do homem.
Isso está correto! Devido à inércia, a pedra mantém a velocidade horizontal do caminhão. Então, enquanto sobe e desce, ela estará se movendo na mesma direção e velocidade que o caminhão, caindo de volta para as mãos do homem.
C) Em relação à estrada, a pedra tem movimento retilíneo.
Errado. Em relação à estrada, a pedra tem um movimento vertical para cima e para baixo, mas também mantém a velocidade horizontal do caminhão, resultando em um movimento parabólico, não retilíneo.
Errado. Em relação à estrada, a pedra tem um movimento vertical para cima e para baixo, mas também mantém a velocidade horizontal do caminhão, resultando em um movimento parabólico, não retilíneo.
D) Em relação ao caminhão, o movimento da pedra é curvilíneo.
Errado. Do ponto de vista do caminhão, a pedra vai simplesmente subir e descer em linha reta, já que ambos estão se movendo juntos.
Errado. Do ponto de vista do caminhão, a pedra vai simplesmente subir e descer em linha reta, já que ambos estão se movendo juntos.
E) Em relação ao homem, a trajetória da pedra é um arco de parábola.
Errado. Para o homem no caminhão, a pedra sobe e desce verticalmente, não em uma parábola.
Errado. Para o homem no caminhão, a pedra sobe e desce verticalmente, não em uma parábola.
Resposta
A alternativa correta é a B) Ela cairá nas mãos do homem, qualquer que seja a velocidade do caminhão.