Um avião de acrobacias descreve a seguinte trajetória descrita ao passar pelo ponto mais baixo da trajetória, a força exercida pelo banco da aeronave sobre o piloto que comanda é:
(A) Nda
(B) Maior que o peso do piloto
© Igual a do piloto
(D) Nula
(E) Menor que o peso do piloto - Justifique a alternativa

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a força que o banco de um avião acrobático exerce sobre o piloto quando o avião está no ponto mais baixo da trajetória. Vamos usar conceitos de dinâmica circular, especialmente a ideia de força centrípeta e peso. Vamos precisar entender como essas forças atuam nesse movimento.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que quando o avião está no ponto mais baixo da trajetória, ele está fazendo uma curva para cima. Nesse momento, o piloto sente duas forças atuando nele: o peso (que é a força da gravidade puxando pra baixo) e a força centrípeta que é necessária para manter o movimento circular.

Passo 3

A força centrípeta ($ F_c $) é calculada pela fórmula:
Fc
onde:
  • $ m $ é a massa do piloto,
  • $ v $ é a velocidade do avião,
  • $ r $ é o raio da curva.
Essa força precisa ser fornecida pela força normal ($ N $) que o banco exerce sobre o piloto.

Passo 4

No ponto mais baixo, o banco precisa não só equilibrar o peso do piloto ($ P = m g P = m g éçíãç N $) é a soma dessas duas forças:
N

Passo 5

Observando a equação, vemos que $ N $ é maior que $ P $ porque estamos adicionando a força centrípeta ao peso. Isso significa que a força que o banco exerce sobre o piloto é maior que o peso dele no ponto mais baixo da trajetória.

Resposta

A alternativa correta é a (B) Maior que o peso do piloto.

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