(UEM-PR) Um trem se move com velocidade horizontal constante. Dentro dele estão o observador A e um garoto, ambos parados em relação ao trem. Na estação, sobre a plataforma, está o observador B parado em relação a ela. Quando o trem passa pela plataforma, o garoto joga uma bola verticalmente para cima. Desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que
(01) o observador A vê a bola se mover verticalmente para cima e cair nas mãos do garoto.
(02) o observador B vê a bola descrever uma parábola e cair nas mãos do garoto.
(04) os dois observadores vêem a bola se mover numa mesma trajetória.
(08) o observador B vê a bola se mover verticalmente para cima e cair atrás do garoto.
(16) o observador A vê a bola descrever uma parábola e cair atrás do garoto.
Dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas.

Passo 1

Então, bora lá! A gente tem um trem que tá se movendo numa velocidade constante na horizontal. Dentro do trem, tem o observador A e um garoto, ambos parados em relação ao trem. Na estação, tem o observador B parado na plataforma. Quando o trem passa, o garoto joga uma bola pra cima, e a gente precisa descobrir quais das afirmações sobre o movimento da bola estão corretas. Para resolver isso, vamos usar conceitos de cinemática e referencial inercial, entendendo como os movimentos são vistos de diferentes pontos de vista.

Passo 2

Primeiro, vamos pensar no que o garoto e o observador A estão vendo. Como eles estão dentro do trem e o trem está se movendo com velocidade constante, pra eles tudo parece parado dentro do trem. Então, quando o garoto joga a bola pra cima, do ponto de vista deles, a bola vai só subir e descer verticalmente, voltando pra mão dele.

Passo 3

Agora, vamos analisar o que o observador B na plataforma vê. Ele está vendo o trem se movendo horizontalmente com velocidade constante. Quando o garoto joga a bola pra cima, além do movimento vertical da bola, ela também carrega a velocidade horizontal do trem. Isso faz com que, para o observador B, a bola descreva uma trajetória curva, parecendo uma parábola, enquanto o trem continua se movendo à frente.

Passo 4

Vamos às afirmações:
  1. (01) o observador A vê a bola se mover verticalmente para cima e cair nas mãos do garoto.
    Correto! Pois, dentro do trem, tudo é relativo e o trem está em movimento constante.
  2. (02) o observador B vê a bola descrever uma parábola e cair nas mãos do garoto.
    Incorreto! Embora a bola descreva uma parábola, ela não cai exatamente nas mãos do garoto porque o trem continua se movendo para frente durante o tempo que a bola está no ar.
  3. (04) os dois observadores vêem a bola se mover numa mesma trajetória.
    Incorreto! Como explicado, os referenciais são diferentes, então a trajetória também é.
  4. (08) o observador B vê a bola se mover verticalmente para cima e cair atrás do garoto.
    Correto! A bola vai cair um pouco atrás do ponto onde foi lançada porque o trem continua se movendo para frente enquanto a bola está no ar.
  5. (16) o observador A vê a bola descrever uma parábola e cair atrás do garoto.
    Incorreto! Dentro do trem, a trajetória é vertical, não parabólica.

Resposta

As afirmações corretas são (01) e (08). Somando os números: 01 + 08 = 09.

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