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O experimento do macaco, o caçador e a gravidade

Experimentos mentais abundam no mundo da física, muitas vezes revelando alguns dos aspectos mais confusos da mecânica quântica, relatividade e termodinâmica. Mas o macaco e o caçador é o experimento mental que aborda um tema relativamente bem compreendido: A Gravidade.

Imagine um caçador na selva e que derrepente viu um macaco pendurado num galho de uma árvore em cima dele. Para evitar as questões morais mais preocupantes, vamos supor que o caçador deve capturar o macaco para tratá-lo de uma doença antes de liberá -lo de volta para a vida selvagem.

O caçador também sabe que o macaco vai reflexivamente cair do ramo imediatamente após ele puxar o gatilho. Imediatamente depois que a bala sair do cano e começar sua queda livre em direção ao chão.

No entanto, o caçador não sabe exatamente o quão rápido a bala tranquilizante vai viajar depois de deixar o cano da arma – ele só sabe que vai ser rápido.

Com tudo isso em mente, onde o caçador deve mirar? Onde é que você apontaria ? Três opções surgem:

1 . Mirar acima do macaco
2 . Mirar diretamente para o macaco
3. Mirar abaixo o macaco

O macaco e o caçadorOnde deve ser o alvo do caçador ? Acima, abaixo ou em frente ?

Intuitivamente, você pode pensar que o caçador tem de mirar abaixo do macaco, devido à velocidade com que a bala se move. Mas isso está errado. A resposta correta é 2: Mirar diretamente para o macaco.

Uma vez que a bala sai da arma, só há uma força agindo sobre ela com algum efeito: A gravidade (e um pouco de resistência do ar desprezível neste caso) . Da mesma forma, somente a gravidade vai agir de acordo com o macaco.

A aceleração constante devido à gravidade afeta tanto o macaco como o projetil da mesma forma. Consequentemente, a bala vai cair um pouco abaixo da trajetória da mira inicial (o n º 2 linha na imagem) . No momento em que a bala percorre a distância horizontal para alcançar o ramo, o macaco terá caído a mesma quantidade que a bala na direção vertical, que conduz a um impacto .

A velocidade da bala nem importa neste caso. A bala mais rápida vai atingir o macaco a uma altura superior, enquanto uma bala mais lenta simplesmente irá atingir o macaco mais perto do chão . Como a gravidade dá a mesma aceleração em ambos os objetos , suas posições verticais serão indissociáveis ​​se o caçador tem como objetivo direto o macaco.

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Escrito por George Cruz

Técnico em química, programador, graduando em engenharia mecânica, um amante do conhecimento, da boa música e da arte.

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Experimentos mentais abundam no mundo da física, muitas vezes revelando alguns dos aspectos mais confusos da mecânica quântica, relatividade e termodinâmica