Question

Considere um avião que decola de um ponto A, sobre o equador, e viaja sempre
na mesma latitude para oeste, pousando em outro ponto B. Em seguida, o avião retorna ao ponto de partida
pela mesma trajetória e nas mesmas condições de voo, como: velocidade e massa total da aeronave,
ausência de ventos e quaisquer outros fatores que possam determinar as características do deslocamento,
do ponto de vista da mecânica newtoniana. A duração das viagens é a mesma, mesmo que em uma o avião
se desloque no mesmo sentido de rotação da Terra e na outra, em sentido contrário. Tomando um sistema
de referência inercial fora da Terra, essa igualdade no tempo de voo se explica porque, na viagem para
oeste, o avião
a) sofre ação de força gravitacional, devido à rotação da Terra, que causa maior aceleração no sentido leste-
oeste.
b) parte com velocidade de módulo menor que no retorno.
c) parte com velocidade

Answer 1

Resposta:

Letra b.

Explicação:

O sentido de rotação da Terra é de oeste para leste. Assim, quando o avião vai para  oeste a velocidade para o referencial inercial fora da Terra é igual, em módulo, à  diferença entre a velocidade de um ponto do equador e a velocidade do avião em relação à Terra. Observe que para todos os pontos da Terra a velocidade angular é a mesma já que o período no Movimento de Rotação da Terra é igual em qualquer lugar.

Considerando o raio da Terra R e o seu período T, podemos determinar o módulo da velocidade linear V de um ponto situado na superfície da Terra em função do Movimento de Rotação pela equação:

v = 2πR/T

Considerando um ponto no equador (R = 6.400 km) e o período aproximado de rotação (T = 24 h), obtemos:

v = (2.3,14.6400km)/24h

Resolvendo, obtemos para a velocidade da Terra aproximadamente 1675 km/h que equivale a aproximadamente 465 m/s.

Para um ponto situado no equador terrestre, a distância ao eixo de rotação coincide com o raio da Terra. Para outros pontos na superfície da Terra, que não estão no equador teremos velocidades lineares menores.

No retorno, essas velocidades se somam. Portanto, na ida o avião parte  com velocidade menor que no retorno.