Enunciado

Um carrinho está rolando a uma velocidade constante sobre uma mesa nivelada quando uma bola é disparada de dentro dele, diretamente para cima.

a. Ao descer, a bola aterrissará à frente do tubo do qual foi lançada, atrás ou diretamente dentro do mesmo? Explique.

b. Sua resposta mudará se o carrinho estiver acelerando para a frente? Em caso afirmativo, de que maneira?

Passo 1

  1. Ela vai descrever uma parábola e tender a seguir na mesma direção do movimento do carro. Isso é devido à inércia de movimento do conjunto bola-carro.

    Haverá três componentes atuando na bola: a força de impulsão para cima, o peso próprio da bola para baixo, e a força exercida pelo movimento do conjunto, na direção deste movimento. A resultante destas três forças fará a bola descrever uma parábola de concavidade ("boca") para baixo.

    O movimento da bola será composto em duas direções; uma horizontal devido ao movimento inicial e uma do lançamento na vertical. O movimento da vertical não altera o movimento inicial e isso faz com com que a bola caia no mesmo ponto de partida, só que em outra posição devido ao movimento deste.

    Passo 2

  2. Sim, mudará, pois a partir do momento que o carrinho está acelerando, e a bolinha sai do conjunto não podemos mais considerar o mesmo sistema. A bola cairá atrás do tubo de onde saiu.

Resposta

  1. Dentro do mesmo
  2. Sim
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