Dentro de um elevador, um objeto de peso 100N está apoiado sobre uma superfície. O elevador está descendo e freando com aceleração vertical e para cima de 0,1 m/s2. Considere a aceleração da gravidade como 10 m/s2. Durante o tempo de frenagem, a força que sustenta o objeto vale, em newtons:
a) 101
b) 99
c) 110
d) 90
e) 100
a) 101
b) 99
c) 110
d) 90
e) 100
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. Temos um objeto que pesa 100N dentro de um elevador que está descendo, mas tá freando (isto é, desacelerando a descida) com uma aceleração para cima de
. Queremos descobrir qual é a força que sustenta esse objeto durante a frenagem. Para resolver isso, vamos usar conceitos de Força e Aceleração da física, mais especificamente a Segunda Lei de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a Segunda Lei de Newton, que diz:
Onde:
- $ F_{resultante} $ é a força resultante atuando no objeto.
- $ m $ é a massa do objeto.
- $ a $ é a aceleração do objeto.
Passo 3
Sabemos que o peso ($ P $) do objeto é dado por:
Onde $ g = 10 , m/s^2 $ é a aceleração da gravidade.
Dado que $ P = 100 , N
m $):
Passo 4
Agora, vamos considerar que o elevador está desacelerando a descida com uma aceleração de
para cima. Isso significa que a aceleração efetiva que o objeto sente é a soma da aceleração da gravidade e da aceleração do elevador:
Passo 5
Aplicando a Segunda Lei de Newton com a aceleração efetiva, temos a força normal ($ N $) que sustenta o objeto:
Resposta
A força que sustenta o objeto durante a frenagem vale 101 N. Alternativa a) 101