Questão 87 da EEAR 2017

Para o observador no solo, o movimento da ponta da hélice é a soma de dois movimentos:

1. Rotação: a ponta gira em círculo ao redor do eixo da hélice (movimento circular uniforme).
2. Translação: o eixo da hélice avança junto com o avião, horizontalmente para a direita, em velocidade constante.

No referencial do piloto, só existe o círculo, e a alternativa D mostraria isso. Mas o observador externo vê o centro do círculo se deslocando. Por isso o ponto descreve uma curva que combina os dois movimentos, parecida com uma hélice cilíndrica vista de lado: uma sequência de laços que avança para a direita. Essa curva é uma cicloide alongada (tipo trocoide).

Isso acontece porque a velocidade de translação do avião é comparável à velocidade tangencial da ponta, então a ponta chega a ter, em certos instantes, velocidade para trás em relação ao solo, o que forma os laços.

A trajetória em linha reta (C) ou em zigue-zague (A) não representa um movimento periódico circular. O círculo fechado (D) só vale para quem está no avião.

A figura com laços sucessivos avançando para a direita é a B.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa D engana por ser a trajetória no referencial do avião; o enunciado pede a do observador externo, em que há também a translação.

Por que as outras alternativas estão erradas

• AZigue-zague com ângulos retos não corresponde a uma rotação contínua somada a uma translação, que gera curvas suaves.
• CIgnora a rotação da hélice e trata a ponta como se apenas acompanhasse o avião em linha reta.
• DÉ a trajetória vista pelo piloto, referencial em que o eixo está parado, e não a vista do solo.

Assunto: Cinemática vetorial e composição de movimentos.

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