Determinar:
A) a intensidade da força aplicada ao elevador através do cabo.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem que encontrar a força que o cabo aplica no elevador. Isso envolve conceitos de Dinâmica, especificamente as leis de Newton. Para resolver isso, vamos precisar saber a massa do elevador e a aceleração envolvida, caso haja alguma.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da segunda lei de Newton, que diz que a força resultante aplicada a um objeto é igual à massa dele multiplicada pela aceleração :

Passo 3

No caso de um elevador, a força que o cabo exerce é a tensão . Se o elevador está puxando para cima, temos que considerar a força da gravidade que puxa para baixo. A força da gravidade é , onde é a aceleração da gravidade ( ).

Passo 4

Se o elevador está acelerando para cima com uma aceleração , a força total que o cabo precisa exercer é a soma da força para vencer a gravidade e a força para acelerar o elevador. Então, a fórmula fica:

Passo 5

Simplificando a equação, podemos fatorar a massa :

Resposta

A intensidade da força aplicada ao elevador através do cabo é dada por:
Onde:
  • é a tensão no cabo,
  • é a massa do elevador,
  • é a aceleração da gravidade ( ),
  • é a aceleração do elevador.

Exercícios relacionados

Considerando-se que durante a queda há dissipação de 15% da energia, determinar:
A) a energia cinética que a água torna disponível para a turbina em cada intervalo de tempo de 1,0 s.
B) Calcular o trabalho de cada uma das forças e o trabalho total sobre o bloco durante a subida, empregando a equação para cálculo do trabalho de uma força constante em trajetória retilínea.
Determinar:
B) a potência útil mínima desta bomba para encher a caixa em um intervalo de tempo de 20 minutos.
C) Determinar a variação de energia cinética até a posição de altura máxima e a velocidade no início da subida.