PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 73 (CFS 1) da EEAR 2022
– Um aeromodelo desloca-se horizontalmente em linha reta de sul (S) para norte (N) a uma velocidade constante de módulo igual a 3\ \text{m/s}. A partir de um determinado instante, um vento horizontal constante de leste (L) para oeste (O) e de módulo igual a \sqrt{3}\ \text{m/s} passa a incidir sobre esse aeromodelo durante todo restante do trajeto. Assinale a alternativa que indica corretamente a direção para a qual a força produzida pelo motor do aeromodelo deve estar de maneira que o aeromodelo mantenha o deslocamento horizontal de sul para norte e com a mesma velocidade.

- A

- B

- C

- D

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Resolução comentada
Para manter a velocidade constante em linha reta (equilíbrio, MRU), a velocidade resultante do aeromodelo em relação ao solo deve continuar sendo 3\ \text{m/s} para o norte. O vento empurra o aeromodelo para o oeste com \sqrt{3}\ \text{m/s}. Como o motor define a velocidade em relação ao ar, o aeromodelo precisa compensar esse empurrão, apontando um pouco para o leste.
A velocidade do aeromodelo em relação ao ar (\vec v_{ar}) somada à do vento (\vec v_{vento}) deve dar a velocidade resultante:
- Componente leste de \vec v_{ar}: deve cancelar o vento, logo vale \sqrt{3}\ \text{m/s} para leste.
- Componente norte de \vec v_{ar}: 3\ \text{m/s}.
- Ângulo \theta com a direção norte:
A força do motor (propulsão) tem a mesma direção dessa velocidade relativa ao ar: aponta para o norte, inclinada 30^\circ para o lado leste (direita no referencial).
A figura com seta para cima e para a direita, a 30^\circ do norte, é a da alternativa C.
Alternativa C.
Pegadinha: A alternativa D engana quem usa \tg\theta=3/\sqrt{3}=\sqrt{3} (cateto trocado), obtendo 60^\circ em vez de 30^\circ.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AInclina o motor para o oeste, o mesmo lado do vento, somando o desvio em vez de compensá-lo.
- BInclina para o oeste e com 60^\circ, errando o lado e o ângulo.
- DLado certo (leste), mas 60^\circ vem de trocar seno/cosseno ou tangente: \tg 60^\circ=\sqrt3, não \sqrt3/3.
Assunto: Cinemática vetorial e composição de movimentos.
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Fonte: EEAR 2022 · CFS 1. Prova oficial ↗