Quais são as direções das forças centrífuga e de Coriolis sobre uma pessoa movendo-se (b) para leste sobre o equador
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma pessoa que está se movendo para o leste no equador. Precisamos descobrir em quais direções atuam duas forças: a força centrífuga e a força de Coriolis. Para resolver isso, vamos precisar saber um pouco sobre movimentos em sistemas em rotação e como essas forças aparecem nesse contexto.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a força centrífuga. Essa força aparece porque estamos observando o movimento da pessoa a partir da Terra, que está girando. A força centrífuga sempre age para fora do centro de rotação. No caso da Terra, isso significa que a força centrífuga atua radialmente para longe do eixo de rotação da Terra.
Passo 3
Agora, vamos para a força de Coriolis. Essa força surge quando uma pessoa está se movendo dentro de um sistema em rotação, como a Terra. A força de Coriolis é perpendicular à direção do movimento da pessoa e à direção da rotação da Terra. A fórmula para a força de Coriolis é:
onde
é a massa da pessoa,
é o vetor de velocidade angular da Terra, e
é a velocidade da pessoa.
Passo 4
No equador, o vetor
aponta para o norte. A pessoa está se movendo para o leste, que é perpendicular a
. Usando a regra da mão direita para o produto vetorial
, vemos que a força de Coriolis resultante aponta para o sul.
Passo 5
Resumindo:
- Força centrífuga: atua radialmente para fora, ou seja, para longe do eixo de rotação da Terra.
- Força de Coriolis: atua para o sul quando a pessoa se move para o leste no equador.
Resposta
A força centrífuga atua radialmente para fora, afastando a pessoa do eixo de rotação da Terra, e a força de Coriolis age na direção sul quando a pessoa se move para o leste no equador.