Questão 10
AFA 2009
(AFA - 2009)
A figura abaixo representa um vagão em repouso, no interior do qual se encontram um pêndulo simples e um recipiente fixo no piso, cheio de água. O pêndulo simples é composto de uma bolinha de ferro presa ao teto do vagão por um fio ideal e, dentro do recipiente, existe uma bolinha de isopor, totalmente imersa na água e presa no seu fundo também por um fio ideal.
Assinale a alternativa que melhor representa a situação física no interior do vagão, se este começar a se mover com aceleração constante para a direita.
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Gabarito:
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Resolução:
Para a bolinha de ferro presa no teto do vagão, a direção e sentido da resultante são os mesmos da direção e sentido da aceleração do vagão. Se o pêndulo está em equílibro e o vagão começa a se mover com aceleração constante para a direita, o pêndulo é submetido a uma força inercial para a esquerda.
Para o recipiente, a aceleração do vagão para a direita faz com que a água também seja submetida a uma força inercial para a esquerda, o que resulta nesse seu desequilíbrio. Com isso, seu nível não será o mesmo em todos os pontos do recipiente onde está contida, então a pressão também não será a mesma, pois há quantidades diferentes de água a depender do ponto em que se observa.
Por conta da força para a esquerda, haverá um empuxo horizontal para a direita e, pelo princípio da independência de ação das forças, a bolinha estará sujeita a um empuxo vertical com direção para cima e um empuxo horizontal para a direita, em que a resultante será perpendicular à interface da água, fazendo a bolinha inclinar para a direita.