Um homem de massa m está de pé sobre uma balança portátil apoiada no piso de um elevador. Qual é o peso aparente se o elevador estiver se movimento para cima com velocidade constante?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de dinâmica aqui. A situação é a seguinte: um cara com massa m está parado em uma balança dentro de um elevador. A pergunta é: qual é o peso aparente que a balança vai mostrar se o elevador está subindo com velocidade constante? Para resolver isso, vamos precisar entender sobre forças, especialmente o conceito de peso aparente e como ele se relaciona com movimentos em aceleração constante.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é peso aparente. O peso aparente é a força que a balança mede, que pode ser diferente do peso real do corpo dependendo da movimentação do elevador. Quando o elevador está acelerando, o peso aparente muda. Mas será que é o caso aqui?

Passo 3

Observando o enunciado, o elevador está se movendo para cima com velocidade constante. Isso é importante porque, quando a velocidade é constante, a aceleração é zero. Lembre-se: aceleração é a mudança na velocidade ao longo do tempo. Se a velocidade não está mudando, a aceleração também não está.

Passo 4

Agora, vamos aplicar a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante sobre um objeto é igual à massa do objeto multiplicada pela sua aceleração ($ F = m \cdot a $). No nosso caso, como o elevador está com aceleração igual a zero (porque a velocidade é constante), a força resultante também é zero.

Passo 5

Então, quais forças estão agindo sobre o homem na balança? Temos duas:
  1. Peso real §: que é a força da gravidade puxando o homem para baixo, calculada por $ P = m \cdot g $, onde g é a aceleração da gravidade (~9,8 m/s²).
  2. Força normal (N): que é a força que a balança exerce para cima sobre o homem.
Como a força resultante é zero, essas duas forças se equilibram:
P = m cdot g
N - P = 0
N = P

Passo 6

Portanto, a força normal N, que é o peso aparente que a balança vai mostrar, é igual ao peso real do homem quando o elevador está se movendo com velocidade constante.

Resposta

O peso aparente é igual a $ P = m \cdot g $, ou seja, o peso real do homem.

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