Você está viajando de carro e lança um ovo verticalmente para cima. O ovo cai atrás do carro, à frente do carro, ou de volta na sua mão se a velocidade do carro (a) é constante, (b) está aumentando, © está diminuindo?
Passo 1
Então, a gente tem essa situação: você está dirigindo um carro e decide lançar um ovo verticalmente para cima. A pergunta é: onde o ovo vai cair? Vai cair atrás do carro, na frente ou de volta na sua mão? E isso pode variar de acordo com a velocidade do carro:
a) Se a velocidade do carro é constante,
b) Se a velocidade está aumentando (acelerando),
c) Se a velocidade está diminuindo (desacelerando).
a) Se a velocidade do carro é constante,
b) Se a velocidade está aumentando (acelerando),
c) Se a velocidade está diminuindo (desacelerando).
Vamos usar alguns conceitos de física para resolver isso, especialmente os relacionados ao movimento relativo e à inércia. Vamos também precisar lembrar que, se o carro está se movendo, tudo que está dentro dele tende a se mover junto com ele, a menos que uma força externa atue.
Passo 2
Primeiro, vamos pensar no caso (a): velocidade constante. Quando você lança o ovo para cima, o ovo também está se movendo para frente com a mesma velocidade do carro, porque ele estava em repouso relativo a você antes de ser lançado. Como não há nenhuma força agindo horizontalmente no ovo (considerando apenas a resistência do ar como negligenciável), ele continuará se movendo para frente com a mesma velocidade do carro enquanto sobe e desce. Portanto, o ovo deve cair de volta na sua mão.
Passo 3
Agora, vamos para o caso (b): velocidade aumentando. Aqui, o carro está acelerando. Quando você lança o ovo para cima, ele inicialmente tem a velocidade para frente igual à do carro no momento do lançamento. No entanto, enquanto o ovo está no ar, o carro continua acelerando, aumentando sua velocidade. O ovo, por não ter essa aceleração, não acompanha o aumento de velocidade do carro. Como resultado, quando você olha para baixo, o carro já se moveu para frente em relação ao ovo. Então, o ovo acabará caindo atrás da posição inicial, ou seja, atrás do carro.
Passo 4
Por fim, no caso ©: velocidade diminuindo. O carro está desacelerando, ou seja, está reduzindo sua velocidade. Quando você lança o ovo para cima, ele mantém a velocidade inicial do carro no momento do lançamento. Enquanto o carro desacelera, sua velocidade diminui, mas o ovo continua com a velocidade que tinha quando foi lançado. Isso faz com que, do ponto de vista do carro, o ovo pareça estar se movendo para frente. Assim, o ovo acabará caindo na frente do carro, ou seja, além da sua mão.
Resposta
Resumindo:
a) Se a velocidade do carro é constante, o ovo cai de volta na sua mão.
b) Se a velocidade do carro está aumentando, o ovo cai atrás do carro.
c) Se a velocidade do carro está diminuindo, o ovo cai na frente do carro.
a) Se a velocidade do carro é constante, o ovo cai de volta na sua mão.
b) Se a velocidade do carro está aumentando, o ovo cai atrás do carro.
c) Se a velocidade do carro está diminuindo, o ovo cai na frente do carro.