Um elevador de 1000 kg leva uma carga máxima de 800 kg . Uma força de atrito constante de 4000 N retarda o seu movimento para cima. (a) Faça um diagrama de forças.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um elevador que pesa 1000 kg e pode carregar até 800 kg. Além disso, tem uma força de atrito de 4000 N que está atrasando o movimento dele pra cima. Vamos usar os conceitos de forças e diagramas de corpo livre para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos identificar todas as forças que atuam no elevador. Em praticamente qualquer movimento, temos que considerar a gravidade, que puxa o objeto para baixo, e a força aplicada, que geralmente é o que está tentando mover o objeto (neste caso, para cima). Além disso, temos a força de atrito, que sempre tenta opor-se ao movimento.

Passo 3

Vamos detalhar cada força:
  • Peso do Elevador (Pₑ): Este é calculado pela massa do elevador multiplicada pela aceleração da gravidade. ²
  • Peso da Carga (P_c): Similar ao peso do elevador. ²
  • Força de Atrito (F_atrito): Já sabemos que é 4000 N e atua para baixo, já que o elevador está tentando ir para cima.

Passo 4

Agora, vamos pensar no diagrama de corpo livre do elevador. Nesse diagrama, representamos todas as forças que atuam sobre o objeto.
  • Puxando para Baixo:
    • Peso do Elevador (9800 N)
    • Peso da Carga (7840 N)
    • Força de Atrito (4000 N)
  • Puxando para Cima:
    • Força Tensionada ou Força Aplicada (F_aplicada)

Passo 5

Para equilibrar todas essas forças e entender o que está acontecendo, podemos montar a equação das forças na direção vertical:
Onde e é a aceleração.

Passo 6

Mas como o enunciado pede apenas o diagrama de forças, não precisamos resolver a equação agora. Apenas identificar e representar todas as forças que estão atuando.

Resposta

O diagrama de forças do elevador inclui três forças direcionadas para baixo: o peso do elevador (9800 N), o peso da carga (7840 N) e a força de atrito (4000 N). Acima, há uma força aplicada para cima (F_aplicada). Todas essas forças estão representadas no diagrama de corpo livre do elevador.

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Um elevador de 1000 kg leva uma carga máxima de 800 kg . Uma força de atrito constante de 4000 N retarda o seu movimento para cima. (b) Qual é a potência mínima fornecida pelo motor para o elevador subir a uma velocidade escalar constante de ?
Um elevador de 1000 kg leva uma carga máxima de 800 kg . Uma força de atrito constante de 4000 N retarda o seu movimento para cima. © Qual potência o motor tem de fornecer em qualquer instante se ele está projetado para fornecer uma aceleração pra cima de ?