URCA 2014/1
Uma pedra é lançada horizontalmente do alto de uma colina. Desprezando a resistência do ar, supondo que a terra é praticamente inercial nesta escala de observação e que o campo gravitacional da terra nas proximidades do solo tem módulo constante com direção vertical e sentido para baixo, podemos afirmar que:
A força que atua na pedra corresponde ao seu peso e atua na direção do movimento da pedra.
A força que atua na pedra corresponde ao seu peso e aponta para o solo; além disso a trajetória da pedra é parabólica em relação a um observador fixo no solo.
A força que atua na pedra corresponde ao seu peso e aponta para cima.
A trajetória da pedra em relação a um observador fixo no solo é circular e a aceleração da partícula aponta para o centro da trajetória.
A trajetória da pedra é retilínea para um observador fixo no solo.
Resolução
Em um lançamento horizontal, logo após deixar a mão do lançador, a pedra fica exclusivamente sob a ação do peso, cujo vetor força tem direção vertical e sentido para baixo. Como a aceleração resultante é constante e vertical (\(\vec g\)), surgem duas componentes de movimento:
- Horizontal: velocidade constante, pois não há força nessa direção.
- Vertical: movimento uniformemente acelerado para baixo, por causa da gravidade.
A combinação dessas duas componentes gera uma trajetória parabólica para um observador fixo no solo. Este é o caso clássico de movimento de projétil.
Portanto, a única alternativa que descreve corretamente tanto a força atuante quanto a forma da trajetória é a letra B.
Dicas
Erros Comuns
Conceitos-chave
- Força peso (\(\vec P = m\vec g\)): sempre vertical e para baixo perto da superfície da Terra.
- Lançamento horizontal: componente horizontal com velocidade constante e componente vertical com aceleração \(g\).
- Trajetória parabólica: resulta da combinação de MRU (horizontal) com MUV (vertical).
- Ausência de resistência do ar: apenas a gravidade atua; não há forças horizontais.
