Dois corpos estão caindo lado a lado acima de um piso horizontal. A resistência do ar é desprezível. Se um dos corpos recebe uma aceleração horizontal durante a queda, ele
pontos)
(a) se choca com o piso ao mesmo tempo que o outro corpo.
(b) se choca com o piso antes do outro corpo.
© sofre uma alteração na componente vertical da velocidade.
(d) sofre uma alteração na componente vertical da aceleração.
(e) passa a seguir uma trajetória retilínea na direção do vetor aceleração resultante.
(a) se choca com o piso ao mesmo tempo que o outro corpo.
(b) se choca com o piso antes do outro corpo.
© sofre uma alteração na componente vertical da velocidade.
(d) sofre uma alteração na componente vertical da aceleração.
(e) passa a seguir uma trajetória retilínea na direção do vetor aceleração resultante.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos dois corpos caindo lado a lado em direção a um piso horizontal, e a resistência do ar é desprezível, ou seja, ignoramos o atrito do ar. A parte importante é que um dos corpos recebe uma aceleração horizontal durante a queda. Queremos saber qual das alternativas descreve o que acontece com esse corpo.
Conteúdo envolvido: Movimento de queda livre e a independência das componentes horizontal e vertical no movimento.
Vamos precisar entender como as componentes de velocidade e aceleração (horizontal e vertical) afetam o movimento dos corpos durante a queda.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que na queda livre, a única aceleração que atua nos corpos é a aceleração da gravidade, que aponta para baixo e tem valor aproximado de $ g = 9,8 , m/s² $. Essa aceleração afeta a componente vertical da velocidade dos corpos.
Agora, a resistência do ar está desprezível, então não há força atuando na direção horizontal. Se um dos corpos recebe uma aceleração horizontal, isso significa que ele está sendo acelerado lateralmente enquanto cai.
Passo 3
É importante destacar que os movimentos horizontal e vertical são independentes. Isso quer dizer que uma aceleração ou velocidade em uma direção não influencia a outra. Então, se um dos corpos está recebendo uma aceleração horizontal, isso só afeta o movimento na direção horizontal, sem interferir na queda vertical causada pela gravidade.
Passo 4
Vamos analisar o que isso significa para os dois corpos:
- Corpo 1: Está caindo livremente, com aceleração vertical $ g $ e sem aceleração horizontal.
- Corpo 2: Está caindo com aceleração vertical $ g $ e também com uma aceleração horizontal adicional.
Como as componentes de movimento são independentes, ambos os corpos têm a mesma aceleração vertical e, portanto, demoram o mesmo tempo para atingir o chão.
Passo 5
Agora, vamos verificar as alternativas:
(a) se choca com o piso ao mesmo tempo que o outro corpo.
(b) se choca com o piso antes do outro corpo.
© sofre uma alteração na componente vertical da velocidade.
(d) sofre uma alteração na componente vertical da aceleração.
(e) passa a seguir uma trajetória retilínea na direção do vetor aceleração resultante.
(b) se choca com o piso antes do outro corpo.
© sofre uma alteração na componente vertical da velocidade.
(d) sofre uma alteração na componente vertical da aceleração.
(e) passa a seguir uma trajetória retilínea na direção do vetor aceleração resultante.
Com base no que vimos, a alternativa correta é que ambos os corpos se chocam com o piso ao mesmo tempo, já que a aceleração horizontal não afeta o tempo de queda.
Resposta
Alternativa (a): se choca com o piso ao mesmo tempo que o outro corpo.