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Dúvida conceitual sobre dinâmica

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Mensagem por Sadao Seg 01 Mar 2021, 07:37

Uma pessoa está dentro duma nave espacial que se move com uma aceleração constante para frente de 9,8m/s². A nave exerce uma força sobre a pessoa e essa devolve essa força com igual intensidade ao chão da nave. Qual seria a força resultante no referencial desta pessoa?
Na minha cabeça, a pessoa sente que está parada, pois a aceleração da nave simularia a gravidade da terra. Assim, como pode ela pode sentir que está em inercia quando está acelerando para frente, uma vez que a nave está com uma aceleração constante?
No referencial de alguém fora da nave a resultante mudaria ou seria a mesma da primeira pergunta?

Sadao
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Dúvida conceitual sobre dinâmica Empty Re: Dúvida conceitual sobre dinâmica

Mensagem por GuilhermeMello Seg 08 Mar 2021, 09:31

Não tenho nenhuma formação mas acredito que posso contribuir, então vamos por partes:
Ao reparar na afirmação "A nave exerce uma força sobre a pessoa, e essa devolve essa força com igual intensidade, direção e sentido oposto ao chão da nave." me pergunto se passou pela sua cabeça que essas forças se anulariam. Para responder essa dúvida basta nos atentarmos ao detalhe de que as forças atuam em corpos diferentes, cada um com suas respectivas propriedades (massa, elasticidade, coeficiente de atrito...), de maneira que uma força de mesma intensidade produza efeitos diferentes em cada um dos corpos.
Partindo então para a primeira dúvida; qual seria a força resultante no referencial desta pessoa?
A segunda lei de newton nos afirma que "A toda força resultante que atua sobre um corpo, corresponde uma aceleração de mesma direção, mesmo sentido e de módulo proporcional a essa força" apresentando a relaçao matemática Fr = m.a
Na situação proposta desconhecemos a massa da pessoa, embora saibamos que ela adquire uma aceleração equivalente a 9,8m/s², portanto não podemos concluir com exatidão o valor numérico da força resultante mas podemos definir em função da massa em quilogramas (S.I) como Fr = 9,8 . m
Sobre a sensação de estar em repouso em relação a nave, podemos notar que tanto a nave quanto a pessoa no seu interior se deslocam numa mesma velocidade com uma mesma aceleração, numa mesma direção e sentido, logo é esperado que a posição de um corpo em relação ao outro não varie, de modo que caracterizamos a nave como um referencial inercial para a pessoa, um referencial que não se desloca em relação a ela. Vale ressaltar que, a rigor, não existem referenciais inerciais, entretanto podemos fazer boas aproximações para que possamos utilizar certos corpos como referenciais inerciais. A Terra, por exemplo, é considerada um referencial inercial para grande parte dos movimentos que ocorrem na sua superfície, mas ao observar a trajetória que ela descreve em torno do Sol percebemos o seu movimento em torno do astro que nesse contexto assume o papel de ponto fixo, mesmo que tambem esteja em movimento relativo, quando comparado a outras estrelas.
Respondida a pergunta mais longa, vou me atentar a um detalhe: A aceleração da nave NÃO simularia a gravidade da Terra. Embora elas provoquem acelerações de módulo equivalente devemos nos atentar ao fato de que a força que atua sobre a pessoa no interior da nave é uma força de contato de natureza eletromagnética, enquanto a gravidade é uma força de campo de natureza gravitacional.
Por último, SIM, a resultante das forças que atuam sobre um corpo variam de acordo com o referencial. Isso se evidencia ao notar que um movimento observado de um referencial que está sob a ação de uma força é observado de maneira diferente da observada por um referencial que não está sob a ação dessa mesma força.
Eu recomendaria você revisitar a parte teórica das leis de Newton e talvez confirmar com algum professor se eu falei alguma besteira.
Se eu cometi algum erro, leitores sintam-se à vontade para fazer a sua contribuição.

GuilhermeMello
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Dúvida conceitual sobre dinâmica Empty Re: Dúvida conceitual sobre dinâmica

Mensagem por Sadao Qua 10 Mar 2021, 11:32

Quando escrevi essa pergunta ainda não tinha ciência da existência das 4 forças da natureza (eletromagnética, gravitacional, forte e fraca). Se a aceleração da nave NÃO simularia a gravidade da Terra, então essa aceleração da nave não conseguiria fazer com que o astronauta dentro dela ficasse "preso" ao chão? Em minha cabeça se a nave acelerasse para frente à 9,8m/s² ela se moveria para frente e o chão da nave -em algum momento- comprimiria o astronauta para frente, empurrando-o. Essa força, para mim, o faria ficar "preso" ao chão da nave da mesma forma que a gravidade nos "prende" ao chão da terra. Supus que isso ocorrei em um local no espaço que não perto de um astro, pois, dessa forma, caso a nave estivesse em órbita do astro, o astronauta estaria em constante queda livre, o que o impediria de ficar "grudado" no chão como propus em meu experimento mental.

Resumindo a pergunta: Com essa aceleração o astronauta ficaria "preso" no chão assim como na terra ou o chão da espaço nave sempre ficaria o empurrando para frente após o contato entre o astronauta e o chão da nave?

Sadao
Iniciante

Mensagens : 24
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Dúvida conceitual sobre dinâmica Empty Re: Dúvida conceitual sobre dinâmica

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