Por que você não pode se levantar do chão puxando-se pelos cabelos? Explique.
Passo 1
O enunciado pede para explicar por que não é possível levantar o próprio corpo do chão puxando-se pelos cabelos. O conteúdo envolvido é mecânica clássica, em especial a distinção entre forças internas e externas e a segunda lei de Newton. Vamos usar esses conceitos para entender o problema.
Passo 2
Definimos o sistema como sendo o corpo inteiro (incluindo o cabelo). As forças que atuam são: o peso (força da gravidade para baixo), a reação normal do chão para cima e as tensões no couro cabeludo (forças que o cabelo exerce na cabeça quando você puxa).
Precisamos diferenciar forças internas e externas ao sistema. A tensão no cabelo, apesar de parecer “externa”, é uma força interna ao sistema corpo+cabelo, pois o cabelo faz parte do próprio corpo. Forças internas nunca mudam o movimento do centro de massa do sistema, pois se anulam mutuamente.
Precisamos diferenciar forças internas e externas ao sistema. A tensão no cabelo, apesar de parecer “externa”, é uma força interna ao sistema corpo+cabelo, pois o cabelo faz parte do próprio corpo. Forças internas nunca mudam o movimento do centro de massa do sistema, pois se anulam mutuamente.
Passo 3
Aplicamos a segunda lei de Newton ao centro de massa:
Aqui, as únicas forças externas verdadeiras são o peso e a reação do chão. A tensão no cabelo não entra em
, pois é interna e se cancela. Se você não empurra o chão com outra parte do corpo, a reação normal e o peso se equilibram, gerando
.
Passo 4
Em termos de ação e reação (terceira lei de Newton), ao puxar o cabelo você exerce força na sua cabeça, mas a cabeça exerce a mesma força no couro cabeludo de volta. Como ambas são internas, não levantam o corpo. Para erguer o corpo, é preciso uma força externa adicional (por exemplo, empurrar o chão com os pés).
Resposta
Não dá para levantar o próprio corpo puxando-se pelos cabelos porque a tensão no cabelo é uma força interna que se anula, e sem força externa líquida (além do peso e da reação do chão) o centro de massa não pode acelerar para cima.