Um balão se desloca horizontalmente no ar com rapidez constante. Em dado instante uma pedra cai do balão, permanece no ar durante e atinge o solo segundo uma direção que faz um ângulo de com a vertical, como na figura abaixo. Desprezando-se a resistência do ar, responda:
É correto afirmar que:
(A) As acelerações do balão e da pedra apontam verticalmente para baixo.
(B) No instante em que a pedra cai do balão, a aceleração da pedra é paralela à sua velocidade.
(C) O tempo de queda da pedra depende da aceleração e da rapidez do balão.
(D) Durante todo o movimento a aceleração do balão é nula, enquanto a da pedra aponta verticalmente para baixo.
(E) A aceleração da pedra é paralela à sua velocidade no instante imediatamente antes de sua colisão com o solo.
Passo 1
No momento em que a pedra foi largada, ela passa a sofrer a aceleração da gravidade (vertical para baixo) que permanece por todo o movimento.
Isso acontece porque a única força atuando sobre ela é a força peso, ou seja, a força resultante que gera a aceleração da pedra é a própria força peso.
Já o balão é diferente...
O enunciado diz que o balão apresenta uma velocidade constante. Isso significa que o balão não sofre nenhuma aceleração, logo a força resultante sobre ele é zero (equilíbrio de forças).
OBS: A força de empuxo do ar quente que equilibra a força peso no caso do balão
Assim, ficamos com a alternativa (D).
Resposta
Letra (D)