Uma balança de banheiro é colocada dentro de um elevador. Um estudante, após estudar as Leis de Newton, decidiu verificar o que aconteceria com a marcação de seu peso em três situações diferentes:
I. O elevador subindo com velocidade constante. I
I. O elevador descendo com velocidade constante. II
I. O elevador descendo com aceleração igual a 0,5m/s². Podemos afirmar corretamente que: O valor indicado na balança é maior na situação III. Em todas as situações os valores indicados na balança são iguais. O valor indicado na balança é o mesmo nas situações I e II. O valor indicado na balança é maior na situação I. O valor indicado na balança é o mesmo nas situações II e III.

Passo 1

Vamos resumir o que a questão pede. Temos uma balança dentro de um elevador e queremos saber como a leitura do peso (força que a balança indica) muda em três situações diferentes:
  1. Elevador subindo com velocidade constante.
  2. Elevador descendo com velocidade constante.
  3. Elevador descendo com aceleração de 0,5 , m/s²².
Para resolver isso, vamos usar as Leis de Newton, especialmente a segunda lei, que relaciona força, massa e aceleração.

Passo 2

Primeiro, entendamos que o peso que a balança indica é a força normal ( N) exercida pela balança sobre o estudante. De acordo com a segunda lei de Newton:
N = m cdot ae<=vador + m cdot g
onde:
  • m é a massa do estudante,
  • ae<=vador é a aceleração do elevador,
  • g é a aceleração da gravidade ( 9,8 , m/s²²).

Passo 3

Situação I: Elevador subindo com velocidade constante.
Quando o elevador se move com velocidade constante, a aceleração ( ae<=vador) é zero ( 0 , m/s²²). Assim, a força normal é:
N = m cdot 0 + m cdot g = m cdot g
O peso indicado na balança é igual ao peso real do estudante.

Passo 4

Situação II: Elevador descendo com velocidade constante.
Novamente, como a velocidade é constante, a aceleração é zero ( 0 , m/s²²). Então:
N = m cdot 0 + m cdot g = m cdot g
O peso indicado na balança continua sendo igual ao peso real do estudante.

Passo 5

Situação III: Elevador descendo com aceleração de 0,5 , m/s²².
Aqui, a aceleração do elevador é negativa, pois está descendo. Então:
N = m cdot (-0,5) + m cdot g = m cdot (g - 0,5)
Isso significa que a força normal, e portanto o peso indicado na balança, será menor que o peso real do estudante.

Resposta

O valor indicado na balança é o mesmo nas situações I e II.

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