ETEC 2014/1
Para os passageiros experimentarem a sensação equivalente à “gravidade zero”, um avião adaptado sobe vertiginosamente (figura 1) para, depois, iniciar uma descida brusca que dura apenas alguns segundos.
Durante essa descida brusca, a velocidade horizontal mantém-se constante, variando apenas a velocidade vertical. Na parte central desse avião, há um espaço vazio onde os passageiros, deitados no chão, aguardam o mergulho da aeronave.
No momento do mergulho, cada passageiro perde o contato com o piso da aeronave, podendo movimentar-se como um astronauta a bordo de uma nave em órbita (figura 2).
A situação mostrada na figura 2 é possível devido
ao ganho de inércia do avião.
ao ganho de peso dos passageiros.
à perda de massa dos passageiros.
à igualdade entre a inércia do avião e a inércia dos passageiros.
à igualdade entre a aceleração do avião e a aceleração da gravidade.
Resolução
Durante o mergulho o avião descreve uma trajetória parabólica em que sua aceleração resultante é praticamente igual a \(g\) e dirigida para baixo (queda livre). Como a aeronave e tudo que está dentro dela – ar, passageiros, objetos – estão sujeitos à mesma aceleração, não há força de contato vertical entre o piso e os corpos: o peso aparente cai a zero. Portanto, a sensação de “gravidade zero” surge porque a aceleração do avião coincide com a aceleração da gravidade.
Logo, a alternativa correta é E.
Dicas
Erros Comuns
- Peso real vs. peso aparente: o peso real é a força gravitacional \(P = mg\). O peso aparente é a força de contato que o corpo exerce sobre o apoio. Em queda livre, peso aparente é zero.
- Queda livre: movimento com aceleração constante igual a \(g\) (≈ 9,8 m/s²) para baixo, independente da velocidade horizontal.
- Referencial não inercial: dentro do avião em queda livre, tudo compartilha a mesma aceleração; por isso, os ocupantes flutuam, como se a gravidade tivesse “desaparecido”.
