Um carro fica sem gasolina e desce uma colina em ponto-morto. Ele prossegue assim atravessando o vale e começa a subida pelo outro lado. No momento em que o carro passa exatamente pelo fundo do vale, qual dos diagramas de corpo livre da figura abaixo está correto?

O carro se move para a direita, e a força de arraste e a de atrito de rolamento são desprezíveis.

Passo 1

O carro está sem gasolina e não há atrito, assim, ele não vai ter nenhuma aceleração longitudinal (na direção de sua velocidade).

As únicas forças que vão atuar no carro serão a força peso e a força normal.

Logo as únicas alternativas plausíveis são (a) e (b).

Mas a força normal será maior ou menor do que a força peso?

Em um trajeto plano, essas forças estariam em equilíbrio e seriam iguais.

Porém, o carro está em uma trajetória com curvatura para cima. Então, ele terá uma força resultante apontando para o centro da curvatura e atuando como força centrípeta.

Assim, para que a resultante esteja para cima, a força normal deve ser maior que a força peso:

Logo, ficamos com a alternativa (a).

Resposta

Letra (a)

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