Um piloto de Fórmula 1 passa com 240 km/h em curva fechada, que corresponde a 1/4 de circunferência de 20 metros de raio. A massa do piloto e do carro é de 80kg e 760 kg, respectivamente. Considerando o texto, avalie as proposições a seguir: I. A magnitude da força centrífuga sentida pelo piloto é de 1,8×104 N. II. O piloto sente uma força centrípeta na direção do centro da curva. III. O piloto sente uma força centrífuga na direção oposta ao centro da curva. A partir do experimento é CORRETO concluir o que se afirma em:
- A)II e III, apenas.
Errada, porque a II não é considerada correta nesse enunciado, já que a força centrípeta é a força real que atua para o centro, enquanto a sensação do piloto é associada à força centrífuga no referencial dele.
- B)I e II, apenas.
Errada, porque a I está correta, mas a II não, então o conjunto proposto não fecha.
- C)I, II e III.
Errada, porque a II não deve ser marcada como verdadeira aqui, apesar de I e III estarem corretas.
- D)I e III, apenas.
Certa, porque a força centrífuga tem módulo m v²/r e dá aproximadamente 1,8 x 10⁴ N, e o piloto sente essa força aparente para fora da curva.
- E)I, apenas.
Errada, porque a III também está correta: no referencial do piloto, a força centrífuga aponta em sentido oposto ao centro da curva.
Gabarito: D
Em movimento circular, a ideia-chave é simples: para o corpo mudar a direção da velocidade, precisa existir aceleração centrípeta apontando para o centro da curva. Ela vale a = v²/r, então primeiro convertemos 240 km/h para 66,7 m/s. Fazendo a conta: a = (66,7)²/20, o que dá cerca de 222 m/s². Multiplicando pela massa do piloto, 80 kg, a força correspondente fica em torno de 1,8 x 10⁴ N. Então a afirmação I está correta. Agora vem a parte que a banca adora: no referencial do piloto, que é um referencial acelerado, aparece a chamada força centrífuga, que é uma força fictícia, apontando para fora da curva. Por isso, a III está correta. Já a centrípeta é a força real que o carro, o cinto, o banco e a lateral do carro exercem para manter o movimento curvo, mas ela não é a sensação “para fora” relatada pelo piloto. Em prova, o truque costuma ser esse: misturar força real com força fictícia e trocar o referencial. A centrípeta existe como resultante real apontando ao centro; a centrífuga aparece apenas no referencial não inercial do piloto. Como a questão considera a força centrífuga sentida pelo piloto e a direção oposta ao centro, o gabarito fica em I e III, apenas. Resumo mental para você: curva fechada + velocidade alta = aceleração e força grandes, sempre para o centro no referencial da pista, e força centrífuga no referencial do carro. É a clássica pegadinha de Cinemática com dinâmica disfarçada.