Question

Em desenhos animados é comum vermos a personagem tentando impulsionar um barco soprando ar contra a vela para compensar a falta de vento. Algumas vezes usam o próprio fôlego, foles ou ventiladores. Estudantes de um laboratório didático resolveram investigar essa possibilidade. Para isso, usaram dois pequenos carros de plástico. A e B, instalaram sobre estes pequenas ventoinhas e fixaram verticalmente uma cartolina de curvatura parabólica para desempenhar uma função análoga à vela de um barco. No carro B inverteu-se o sentido da ventoinha e manteve-se a vela, a fim de manter as características do barco, massa e formato da cartolina. As figuras representam os carros produzidos. A montagem do carro A busca simular a situação dos desenhos animados, pois a ventoinha está direcionada para a vela.

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Com os carros orientados de acordo com as figuras, os estudantes ligaram as ventoinhas, aguardaram o fluxo de ar ficar permanente e determinaram os módulos das velocidades médias dos carros A(VA) e B (VB) para o mesmo intervalo de tempo.



A respeito das intensidades das velocidades médias e do sentido de movimento do carro A, os estudantes observaram que:

Answer 1

Resposta:

Va = 0; Vb > 0; o carro A não se move.

Explicação:

Com o ventilador virado para a vela, a força que o vento faz na vela é igual à força que a vela faz no vento sobre o ventilador, de acordo com a terceira lei de Newton. Dessa forma, a resultante de forças se anula por ser forças internas de módulos iguais. Já na situação com o ventilador contrária à vela, o ventilador empurra o ar para trás e o ar empurra o ventilador para frente, fazendo com o barco entre em movimento.