Gravidade e latitude

Papai-Noel, o personagem da tirinha, é reconhecidamente bastante opulento e rechonchudo. Suponha que ele esteja na Terra, na Lapônia, e que a balança utilizada se encontre em repouso, apoiada sobre o solo horizontal. Considere que, na situação de repouso, Papai-Noel exerça sobre a plataforma da balança uma compressão de intensidade 1200 N.

A respeito do descrito, são feitas as seguintes afirmações:

I. O peso do Papai-Noel, na Terra, tem intensidade 1 200 N.
II. A plataforma da balança exerce sobre Papai-Noel uma força de in-tensidade 1 200 N.
III. Papai-Noel exerce no centro de massa da Terra uma força atrativa
de intensidade menor que 1 200 N.
IV. O peso de Papai-Noel e a força que a plataforma da balança exerce
sobre ele constituem entre si um par ação-reação.

É (são) verdadeira(s):
a) somente I e II; d) somente I, III e IV;
b) somente II e III; e) todas as af irmativas.
c) somente I, II e III;


a resposta do gabarito é c, mas não entendi porque a III está correta. agradeço quem puder responder

A pergunta é malandra. Aborda aspectos que não estão contidos usualmente nos livros de física. Além do mais a diferença é muito reduzida.

Papai Noel está na Lapônia, numa latitude quase polar. Eu acho que há motivo para justa confusão porque usualmente chamamos a força gravitacional de peso. A Terra possui um movimento de rotação e um achatamento nos pólos e, fora dos pólos,  em nenhum local sobre ela, o peso medido por uma balança é igual à força de atração gravitacional.

A força de contato entre um corpo e uma balança na Terra em rotação é o que chamamos (infelizmente) também de peso (medido pela balança) e, no equador, é dada por:

Outra versão de LaTeX, mesma equação:

em que

velocidade angular da Terra
raio da terra

No equador a força gravitacional é maior que o peso medido por uma balança.Em qualquer outro ponto fora do equador as direções da força centrípeta e da gravitacional não coincidem e a distância até o centro da Terra é menor que no equador. Esses efeitos combinados resultam num "peso local" superior à força da gravidade no local. A aceleração que produz o peso dos corpos cresce do equador para os pólos. Somente nos pólos um peso medido por uma balança iguala o valor da força da gravidade.

A tabela abaixo compara as acelerações recebidas por um corpo ao nível do mar em função da sua latitude, com a aceleração devida exclusivamente à força da gravidade para o raio médio da Terra:



Por essa razão o peso de Papai Noel na Lapônia é maior que a força de atração gravitacional sobre ele.

Para aprender mais sobre o assunto leia o material anexo:

Muito boa explicação!

Entendi nada, que questão complicada

"III. Papai-Noel exerce no centro de massa da Terra uma força atrativa de intensidade menor que 1 200 N"


Isso é verdade porque a força atrativa seria a resultante da força peso com a força centrípeta?

Augusto H. escreveu:"III. Papai-Noel exerce no centro de massa da Terra uma força atrativa de intensidade menor que 1 200 N"


Isso é verdade porque a força atrativa seria a resultante da força peso com a força centrípeta?

Alguém poderia confirmar?

Entre os polos e o equador o Peso permanece menor, pois ainda há uma força centrípeta/centrífuga atuante..
Acredito que a questão estaria certa se na assertiva 3 estivesse escrito: III. Papai-Noel exerce no centro de massa da Terra uma força atrativa de intensidade maior que 1 200 N.

Fiquei com dúvida na assertiva IV, porque as forças que agem não formam ação-reação? Elas não estão agindo em corpos diferentes?

A IV está errada, pois a reação da força peso do Papai Noel é a força de campo que ele exerce no centro da terra e a reação da força normal é a força de compressão que age na balança (todas as forças de reação tem o mesmo valor da de ação)