Você está dirigindo quase colado a um caminhão, e os dois veículos mantêm a mesma velocidade. Um engradado cai da traseira do caminhão. (b) Durante a queda, a velocidade horizontal do engradado é maior, menor ou igual à velocidade do caminhão?
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo. Você está dirigindo quase batido com um caminhão, e ambos estão na mesma velocidade. Um engradado cai da traseira do caminhão. A pergunta é: durante a queda, a velocidade horizontal do engradado é maior, menor ou igual à velocidade do caminhão?
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre o movimento dos projéteis, especificamente sobre como a velocidade horizontal se comporta quando um objeto está em queda livre.
Passo 2
Primeiro, vamos pensar no que acontece quando o engradado está se movendo junto com o caminhão antes de cair. Ambos os veículos estão com a mesma velocidade, digamos $ v $. Isso significa que o engradado também tem essa velocidade horizontal $ v $ enquanto está na traseira do caminhão.
Passo 3
Quando o engradado cai, ele deixa de ter a força que o mantém acelerando junto com o caminhão, mas sua velocidade horizontal não muda de imediato. Isso ocorre porque, na ausência de forças horizontais (como o atrito do ar, que estamos desconsiderando para simplificar), a velocidade horizontal permanece constante. Esse é o princípio da inércia, segundo a primeira lei de Newton.
Passo 4
Então, durante a queda, a única aceleração que o engradado sofre é na direção vertical, devido da gravidade $ g $. A velocidade horizontal $ v_x $ do engradado continua igual à velocidade do caminhão $ v $, já que não há nada para acelerar ou desacelerar essa componente da velocidade.
Passo 5
Assim, ao considerar que o caminhão mantém uma velocidade constante e que não há outras forças atuando no movimento horizontal do engradado durante a queda, concluímos que a velocidade horizontal do engradado é a mesma do caminhão.
Resposta
A velocidade horizontal do engradado durante a queda é igual à velocidade do caminhão.