Gabarito dos exercícios para aula do capítulo 5 (Física 1)
(pág. 59)
| 1. | a) | As forças que fazem o caminhão entrar em movimento (forças de atrito entre o chão e as rodas) agem sobre o caminhão e não sobre a carga solta sobre sua carroceria. Esta carga, por inércia, tende a permanecer em repouso em relação à Terra. |
| b) | Não sendo liso o piso da carroceria do caminhão, existirá atrito entre ele e a carga. Estas força de atrito agirá no sentido de impedir o deslizamento da carga. |
2. Para que o astronauta entre em movimento é necessário que uma força atue sobre ele. Se ele jogar o objeto que tem em mãos, aplicando assim uma força sobre o mesmo, pela 3ª Lei de Newton (ação e reação) o objeto irá aplicar uma força sobre o astronauta (de mesma intensidade, direção, mas em sentido oposto). Portanto o astronauta deverá arremessar o objeto para o lado contrário ao que quer ir.
3. O apoio para cabeça é um dispositivo de segurança que protege o passageiro no caso do seu veículo ser abalroado por trás. Quando isso acontece, o encosto do banco empurra fortemente o passageiro para frente. Se não existe o apoio de cabeça, a cabeça do passageiro, pela tendência em permanecer em repouso, se inclinará para trás. Imediatamente, a musculatura do tronco e do pescoço irá se contrair para trazer a cabeça à posição normal. Entretanto, terminada a batida (que tem duração muito curta), a musculatura ainda contraída obrigará a cabeça a se inclinar para a frente. Esse violento movimento de vaivém, conhecido como chicotada, pode causar sérios danos à coluna do passageiro. É claro que isso ocorrerá estando o passageiro no banco da frente ou no banco de trás. Entretanto, ainda hoje, muitos carros no Brasil têm apoio de cabeça apenas nos bancos dianteiros.
4. Quando o caminhão é brecado, forças de atrito entre as rodas e o chão atuam sobre o caminhão, fazendo-o parar. No entanto estas forças atuam sobre o caminhão, e não diretamente sobre a carga, e pela inércia esta tende a permanecer com seu movimento em relação à Terra. Se ela não estiver bem presa sobre a carroceria ela deslizará sobre a cabine do caminhão, esmagando-a.
| 5. | a) | Devido à inércia, o passageiro tende a manter-se em movimento em linha reta, quando o carro faz a curva, indo assim de encontro à porta. As forças que foram aplicadas no carro para este fazer a curva não foram aplicadas no passageiro, então este permanecerá em seu movimento enquanto o carro efetua a curva. |
| b) | O passageiro não foi empurrado contra a porta. Nenhuma força atua sobre ele para isto. | |
| c) | Se a porta não estiver corretamente fechada, o que não é incomum, o passageiro poderá cair fora do carro. |
6. Quando o carro faz uma curva, o piloto tem a tendência de permanecer em seu movimento em linha reta. Surgem então forças sobre o piloto, exercidas pelo volante, pelo banco, pelo cinto de segurança e pela parede lateral do carro. No entanto, nenhuma destas forças atua diretamente sobre a cabeça do piloto. A cabeça, por sua tendência de permanecer em seu movimento, em linha reta, inclina-se para o lado de fora da curva. A musculatura do pescoço e do tronco se contraem a fim de manter a cabeça na sua posição normal.
7. De acordo com a lei da inércia, todo corpo que está em movimento tem a tendência de permanecer em movimento em linha reta. Para que seu movimento seja modificado, é necessário que uma força atue sobre ele. No entanto, quanto maior for a massa do corpo, mais o corpo resistirá as tentativas de modificar seu movimento. Dizemos que um corpo de grande massa possui grande inércia. Pois bem, um navio carregado tem massa que pode chegar a centenas de milhares de toneladas. Assim, é muito difícil frear um navio ou desviar o seu curso num espaço de tempo curto.