Qual das situações descreve um sistema referencial inercial?.
(a) Um trem fazendo uma curva com velocidade constante
(b) um carro com velocidade constante em uma estrada horizontal reta
© um objeto realizando um movimento circular uniforme
(d) um carro acelerando em uma estrada horizontal reta
(e) um objeto em queda livre
(a) Um trem fazendo uma curva com velocidade constante
(b) um carro com velocidade constante em uma estrada horizontal reta
© um objeto realizando um movimento circular uniforme
(d) um carro acelerando em uma estrada horizontal reta
(e) um objeto em queda livre
Passo 1
Vamos dar uma olhada na questão: Qual das situações descreve um sistema referencial inercial?. Aqui, estamos falando sobre referenciais inerciais, que fazem parte da mecânica clássica. Para resolver isso, precisamos entender o que é um referencial inercial e identificar qual das opções apresentadas se encaixa nessa definição.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é um referencial inercial. Na física, um referencial inercial é aquele em que a primeira lei de Newton se aplica. Essa lei diz que um objeto em repouso ou em movimento retilíneo uniforme tende a permanecer assim, a menos que uma força externa atue sobre ele. Em outras palavras, se não há aceleração, o referencial é inercial.
Passo 3
Vamos analisar cada uma das opções para ver qual delas representa um referencial inercial:
(a) Um trem fazendo uma curva com velocidade constante
- Mesmo que a velocidade magnitude do trem seja constante, ele está mudando de direção ao fazer a curva. Mudar de direção implica em aceleração centrípeta, o que significa que há uma força agindo sobre o trem. Portanto, este não é um referencial inercial.
(b) Um carro com velocidade constante em uma estrada horizontal reta
- Aqui, o carro está se movendo com velocidade constante e em movimento retilíneo. Não há mudança na velocidade ou direção, o que significa que não há aceleração. Assim, este é um exemplo de um referencial inercial.
© Um objeto realizando um movimento circular uniforme
- Mesmo que o objeto tenha velocidade constante em magnitude, ele está constantemente mudando de direção ao se mover em círculo, o que significa que há aceleração centrípeta. Esse referencial não é inercial.
(d) Um carro acelerando em uma estrada horizontal reta
- O carro está acelerando, o que significa que há uma mudança na velocidade. Portanto, este referencial é não inercial.
(e) Um objeto em queda livre
- Embora o objeto esteja em queda livre e não tenha forças externas atuando além da gravidade, o referencial ainda está acelerando devido à aceleração gravitacional. Portanto, este também não é um referencial inercial.
Resposta
A opção (b) um carro com velocidade constante em uma estrada horizontal reta descreve um sistema referencial inercial.