Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 5.1 - Ex. 14
Você está sentado no banco do passageiro de um carro que percorre com muita rapidez uma pista circular, horizontal e plana. Sentado, você "sente" uma "força" empurrando-o para fora da pista. Qual é a verdadeira orientação da força que atua sobre você e de onde ela vem? (Suponha que você não desliza sobre o banco.) Explique a sensação de uma “força para fora” sobre você em termos de uma perspectiva newtoniana.
Passo 1
Pensa na primeira lei de Newton, a lei da inércia. Quando você está indo em uma linha reta e, de repente, o carro faz uma curva, o seu corpo “quer” continuar indo em frente, por inércia: ele não quer fazer uma curva. O que você pensa que é para fora, na verdade, é o “em frente” de antes.
Imagina que você está indo em linha reta e, em um dado momento, o carro faz uma curva, digamos, para a direita. Você sente que é jogado para a esquerda porque seu corpo resiste a ir para a direita, certo? Certo. Mas qual é a real orientação da força que atua em você? Faz o seguinte exercício mental:
Enquanto o carro faz a curva para a direita, imagina que tem, sei lá, um drone te observando de cima (ou melhor, que você possa ter uma visão superior de você mesmo, assim você tem uma perspectiva diferente do movimento do que teria se observasse de dentro do carro). O seu corpo, efetivamente, VAI para a direita, independente da sua sensação (senão seu corpo sairia do carro, e provavelmente você concorda comigo que isso não acontece).
Então a força é, em verdade, para a direita (pra ser mais exato: aponta para o centro da trajetória circular, atuando como resultante centrípeta), e é exercida pelo banco do carro, ou melhor, pelo atrito entre você e o banco do carro.
Resposta
Esta sensação é devida à inércia do seu corpo, e a real orientação da força é para o centro da trajetória circular.