Por que os astronautas flutuam?

8. (PUC-Rs) Durante cerca de oito dias, um astronauta brasileiro dividiu com astronautas estrangeiros uma missão a bordo da Estação Espacial Internacional (EEI). Inúmeras fotografias da parte interna da Estação mostraram objetos e os astronautas "flutuando" no seu interior. Este fenômeno ocorre porque

I. a aceleração da gravidade sobre eles é zero.
II. os objetos e os astronautas têm a mesma aceleração da Estação.
III. não há força resultante sobre eles.

Pela análise das afirmativas conclui-se que somente está / estão correta(s)

a) a I.
b) a II.
c) a III.
d) a I e a III.
e) a II e a III.

Sei que a resposta é a letra B mas queria entender porque.

Olá, David_Estudante.

 Primeiramente o nome deste fenômeno chama-se imponderabilidade, imaginemos também a situação de um elevador no cotidiano e uma pessoa sob a ação de forças do esquema na figura ( peguei no Google):




Pela segunda lei de Newton:


Onde Fn, neste caso, constitui o peso aparente do rapaz confinado no elevador.


O que acontece se a aceleração na qual o rapaz esta submetida tiver o mesmo valor de G? substituindo na expressão, veremos que o peso aparente é nulo, assim a pessoa permaneceria flutuando no elevador. É o que acontece justamente com um astronauta numa nave em órbita, para um referencial fixo nas estrelas distantes observa-se que o astronauta esta submetido a mesma aceleração da nave, que não é nula e vale g, portanto a opção I esta incorreta e implica que a II está correta ( para o referencial fixo nas estrelas distantes) . A força resultante sobre o astronauta e a nave são diversas, como na própria expressão, o astronauta esta sobre a ação da força peso em direção ao centro da Terra, etc.
   
   Espero ter esclarecido sua dúvida. Abraços