Um corpo é deixado em repouso sobre o piso horizontal de um elevador que sobe acelerando. Podemos afirmar que a força normal exercida sobre esse bloco
a) é menor que a força peso do corpo. O b) é maior que a força peso do corpo. O
c) é igual, em módulo, à força peso do corpo. O
d) é nula.
a) é menor que a força peso do corpo. O b) é maior que a força peso do corpo. O
c) é igual, em módulo, à força peso do corpo. O
d) é nula.
Passo 1
Então, temos um bloco parado no chão de um elevador que está subindo com aceleração. A gente precisa descobrir como a força normal que o chão exerce no bloco se compara com o peso do bloco. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de força peso, força normal e a segunda lei de Newton que relaciona força, massa e aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a força peso ($ P $) é a força que a Terra exerce sobre o bloco devido à gravidade. Ela é calculada por:
onde:
- $ m $ é a massa do bloco,
- $ g $ é a aceleração da gravidade (aproximadamente $ 9,8 , m/s^2 $).
Passo 3
A força normal ($ N $) é a força que o chão do elevador exerce para sustentar o bloco. Quando o elevador está acelerando para cima, essa força precisa não só equilibrar o peso, mas também fornecer a aceleração extra. Usando a segunda lei de Newton:
onde:
- $ a $ é a aceleração do elevador.
Passo 4
Rearranjando a equação para encontrar $ N $:
Isso mostra que a força normal é maior que a força peso, já que $ a $ é positiva (o elevador está acelerando para cima).
Resposta
A força normal exercida sobre o bloco é maior que a força peso do corpo. Alternativa b).