Na figura abaixo um motor exerce uma força constante F → = 2 m g i ^ para a direita sobre uma massa m que cai livremente e que se encontrava inicialmente em repouso. Não há força de resistência do ar nem atrito.

O objeto:

a) se move em linha reta com aceleração igual a 3 g .

b) se move em linha reta com aceleração igual a 5 g .

c) se move numa trajetória parabólica com aceleração igual a 3 g .

d) se move numa trajetória parabólica com aceleração igual a 5 g .

e) não é possível calcular a trajetória ou a magnitude da aceleração com os dados fornecidos pelo problema.

Passo 1

A força resultante que atuará no objeto será:

F → R e s u l = F → + P →

F → R e s u l = 2 m g i ^ + m g j ^

A aceleração resultante será então.

F → R e s u l = m . a →

2 m g i ^ + m g j ^ = m . a →

a → = 2 g i ^ + g j ^

O módulo da aceleração será:

a → = 2 g i ^ 2 + g j ^ 2

a → = 5 g

Passo 2

Agora temos que saber se ele se move numa trajetória parabólica ou reta. A trajetória parabólica acontece no lançamento obliquo, porque a única força atuando é a para baixo, ela serve como uma espécie de força centrípeta. Nesse caso temos duas forças constantes atuando. Então o objeto irá seguir no sentido da resultante dessas forças, que é uma reta na diagonal.

Resposta

Letra (b)

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