FACISB 2015 — questão 62 de Física
Enunciado em texto
Um marinheiro, situado no cesto de uma embarcação que se move com velocidade constante V, lança horizontalmente um objeto na mesma direção em que a embarcação se move. O objeto cai a uma distância d da base do mastro que suporta o cesto, conforme mostra a figura.
[Figura: caravela navegando para a direita com velocidade V (seta vermelha). Do cesto no alto do mastro sai uma curva azul (arco de parábola) que desce até o convés, à frente do mastro; a distância entre a base do mastro e o ponto onde o objeto cai está marcada como d.]
(http://masterofseas.blogspot.com.br. Adaptado.)
Desprezando os efeitos da resistência do ar, se a velocidade da embarcação fosse 2 · V, a distância da base do mastro a que o objeto cairia ao ser lançado nas mesmas condições anteriores
(A) seria um quarto da anterior.
(B) seria a mesma da anterior.
(C) dependeria da altura do cesto.
(D) seria a metade da anterior.
(E) seria o dobro da anterior.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2015 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: se a distância d, medida no barco, muda quando o barco anda mais depressa.
Passo 1 — olhar do barco. A embarcação se move com velocidade constante: é um referencial inercial. Para quem está nela, a física é a mesma de um barco parado (princípio da relatividade de Galileu).
Passo 2 — o lançamento visto do barco. O marinheiro lança o objeto com uma certa velocidade horizontal u em relação ao barco. O tempo de queda depende só da altura do cesto, , e o objeto se afasta do mastro a u durante esse tempo:
Nessa expressão não aparece V. Visto da margem, o objeto anda mais (V + u), mas o mastro também anda (V): a diferença continua sendo u·t.
Passo 3 — com 2V. “Nas mesmas condições anteriores” quer dizer mesma altura e mesmo lançamento em relação ao barco. Então d não muda.
Por que não as outras: (C) a altura influi em d, mas ela é a mesma nas duas situações, então a comparação não depende dela; (D), (A) e (E) supõem que a velocidade do barco entra no deslocamento relativo, o que não acontece.
⚠️ A armadilha: pensar que, com o barco mais rápido, o objeto “fica para trás” e cai mais perto do mastro (ou que vai mais longe). Sem resistência do ar, o objeto conserva a velocidade horizontal do barco e acompanha o mastro.
A ideia em uma frase: num barco em movimento uniforme tudo acontece como se ele estivesse parado: a velocidade do barco não muda onde o objeto cai em relação a ele.
Resposta: alternativa B (seria a mesma da anterior).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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