Exercícios Resolvidos de Segunda Lei de Newton

UFF, Física I, P1 - 2018.2, Questão 7

Um balão se desloca horizontalmente no ar com rapidez constante. Em dado instante uma pedra cai do balão, permanece no ar durante 3,00   s e atinge o solo segundo uma direção que faz um ângulo de 30,0 º com a vertical, como na figura abaixo. Desprezando-se a resistência do ar, responda:

É correto afirmar que:

(A) As acelerações do balão e da pedra apontam verticalmente para baixo.

(B) No instante em que a pedra cai do balão, a aceleração da pedra é paralela à sua velocidade.

(C) O tempo de queda da pedra depende da aceleração e da rapidez do balão.

(D) Durante todo o movimento a aceleração do balão é nula, enquanto a da pedra aponta verticalmente para baixo.

(E) A aceleração da pedra é paralela à sua velocidade no instante imediatamente antes de sua colisão com o solo.

Passo 1

No momento em que a pedra foi largada, ela passa a sofrer a aceleração da gravidade (vertical para baixo) que permanece por todo o movimento.

Isso acontece porque a única força atuando sobre ela é a força peso, ou seja, a força resultante que gera a aceleração da pedra é a própria força peso.

Já o balão é diferente...

O enunciado diz que o balão apresenta uma velocidade constante. Isso significa que o balão não sofre nenhuma aceleração, logo a força resultante sobre ele é zero (equilíbrio de forças).

OBS: A força de empuxo do ar quente que equilibra a força peso no caso do balão

Assim, ficamos com a alternativa (D).

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Resposta

Letra (D)

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