Durante uma parada em uma estação, um metrô permanece imóvel sobre um trecho horizontal da via. Uma mochila…

Questão

Durante uma parada em uma estação, um metrô permanece imóvel sobre um trecho horizontal da via. Uma mochila está apoiada no piso e também permanece em repouso em relação ao vagão. Nessa situação, a força exercida pela Terra sobre a mochila é equilibrada pela força que o piso exerce sobre ela, e não há força resultante horizontal significativa atuando no objeto. Com base nessa situação, qual explicação física justifica a permanência da mochila em repouso em relação ao metrô?

1. A) Porque objetos apoiados em uma superfície horizontal permanecem naturalmente parados, independentemente das forças que atuam neles.
2. B) Porque a massa da mochila impede que ela altere seu estado de movimento, mesmo quando as forças atuantes se equilibram.
3. C) Porque, com a força resultante nula, a mochila conserva seu estado de repouso devido à inércia.
4. D) Porque a ausência de força resultante faz a mochila iniciar um movimento em relação ao metrô.
5. E) Porque o peso da mochila, atuando para baixo, é suficiente para mantê-la em repouso sobre o piso.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique as forças verticais sobre a mochila. A Terra puxa a mochila para baixo (peso) e o piso empurra para cima (normal). O enunciado afirma que elas se equilibram, logo a resultante vertical é nula.
2. Verifique a resultante horizontal. O enunciado diz que não há força resultante horizontal significativa. Portanto a resultante total sobre a mochila é zero.
3. Aplique a primeira lei de Newton (princípio da inércia). Um corpo com resultante nula permanece em repouso se já estava em repouso, ou em movimento retilíneo uniforme se já estava em movimento. Como o metrô está parado e a mochila está em repouso em relação ao vagão, ela continua em repouso em relação ao metrô. Essa tendência de manter o estado de movimento é a inércia.
4. Analise as alternativas erradas. A) está errada porque a permanência em repouso não é natural nem independente das forças; ela decorre do equilíbrio das forças. B) está errada porque a massa não impede mudança de estado: a massa é justamente a medida da inércia, e a justificativa correta é a resultante nula, não a massa em si. D) está errada porque a resultante nula não gera movimento; ao contrário, mantém o estado atual. E) está errada porque o peso sozinho não mantém o repouso, pois é preciso a força normal do piso para equilibrá-lo.
5. Conclusão: a explicação física correta é a alternativa C, pois combina a resultante nula com a inércia, que é o princípio relevante para o caso.

💡 Dica: identificar forças e aplicar conceito de inércia

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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