Sobre o tema
A física das forças em movimento circular e quedas é essencial para entender interações cotidianas, como um balanço. Quando Calvin se solta, a gravidade altera a trajetória, e ao tocar o chão, a força resultante exercida pelo solo (normal) equilibra componentes da velocidade. Este conceito envolve leis de Newton, conservação de energia e análise vetorial, típicos do ENEM.
Tópicos relacionados
- Leis de Newton e força resultante
- Força normal e contato com superfície
- Movimento circular e inércia
- Conservação de energia mecânica
- Queda livre e lançamento oblíquo
Enunciado
Na tirinha, Calvin se divertia em um balanço antes de soltar-se dele e cair ao chão. Em sua fala, ele demonstra ter imaginado que permaneceria em movimento circular. Porém, a força gravitacional, que permanece atuando no garoto, modifica a direção de sua velocidade, fazendo com que ele chegue ao chão da maneira ilustrada no último quadrinho.
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Qual vetor representa a força resultante exercida pelo chão sobre Calvin no exato momento em que ele toca o chão?
Alternativas
- A)
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- B)
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- C)
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- D)
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- E)
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Perguntas frequentes
Qual é a força resultante sobre um corpo ao tocar o chão após uma queda?
A força resultante é a soma vetorial da força normal (para cima) e do peso (para baixo). Se o corpo está em repouso após o impacto, a resultante é zero; se há desaceleração, a normal é maior que o peso.
Por que a trajetória de Calvin muda ao soltar o balanço?
Porque a força centrípeta (tensão da corda) deixa de atuar, restando apenas a gravidade. A velocidade tangencial se combina com a aceleração gravitacional, gerando um movimento parabólico (queda livre).
O que é força normal e como atua no impacto?
A força normal é a reação da superfície ao contato, sempre perpendicular à superfície. No impacto, ela pode ser maior que o peso para desacelerar o corpo até o repouso, de acordo com a segunda lei de Newton.