Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 148
Uma criança está segurando um fio que está atado a um balão cheio de hélio. (a) A criança está parada em pé e subitamente acelera para a frente. Em um sistema de referência movendo-se juntamente com a criança, em qual direção o balão vai se inclinar, para a frente ou para trás? Explique. (b) A criança agora está sentada em um carro parado em um semáforo fechado. O balão cheio de hélio não está em contato com alguma parte do carro (bancos, teto etc.), mas continua preso ao fio, que por sua vez é segurado pela criança. Todas as janelas do carro estão fechadas. Quando o semáforo abre, o carro acelera para a frente. Em um sistema de referência movendo-se com o carro e a criança, em qual direção o balão vai se inclinar, para a frente ou para trás? Explique. (c) Compre ou peça emprestado um balão de hélio. Conduza um experimento científico para ver se as suas previsões nas partes (a) e (b) estão corretas. Se não, explique.
Passo 1
Nessa questão, queremos definir se o balão em qual direção o balão irá se inclinar se (a) uma criança acelerar segurando o balão por uma linha (b) um carro acelerar para frente com o balão dentro sem encostar em nada e preso apenas pelo fio.
Passo 2
(a) Podemos perceber que o balão irá reagir à aceleração, mas não devido a um “gradiente de pressão”. As forças direcionadas por não estão em equilíbrio fazendo com que o balão se mova. Portanto, o balão irá se inclinar para traz devido a tração do fio.
Passo 3
(b) No carro o balão se inclinar muito pouco para traz, pois ele faz parte do sistema que está sendo acelerado.
Resposta
(a) Inclinar para traz.
(b) Inclinar muito pouco para traz.