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

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.

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