• Qual seria o valor de N1 / 2 para os seguintes casos?
    (a) O elevador estivesse em repouso.
    (b) O elevador estivesse subindo em movimento uniforme.
    © O elevador estivesse descendo em movimento uniforme.
    (d) O elevador estivesse descendo com a mesma aceleração a.

Passo 1

Beleza, a gente vai resolver uma questão sobre a força normal ( N1/2) em diferentes situações de movimento de um elevador. O conteúdo aqui é sobre Dinâmica, mais especificamente sobre como a aceleração do elevador afeta a força que sentimos (a força normal). Para resolver isso, vamos precisar entender as leis de Newton e como a aceleração influencia a força atuante sobre um objeto.

Passo 2

Vamos começar com o item (a) O elevador estiver em repouso.
Quando o elevador está parado, não tem aceleração envolvida. A única força que age sobre o objeto (ou a pessoa no elevador) é a força da gravidade, que puxa para baixo, e a força normal, que empurra para cima.
A força normal ( N) nesse caso é igual ao peso do objeto. A fórmula para o peso é:
P = m cdot g
Onde:
  • P é o peso,
  • m é a massa,
  • g é a aceleração da gravidade ( approx 9,8 , m/s²²).
Como não há aceleração adicional, temos:
N = P = m cdot g

Passo 3

Agora, vamos para o item (b) O elevador está subindo em movimento uniforme.
Movimento uniforme significa que o elevador está se movendo para cima com velocidade constante, ou seja, sem aceleração. Nesse caso, as únicas forças atuando são novamente a força da gravidade e a força normal.
Como não há aceleração, a situação é igual à do repouso:
N = m cdot g
A força normal continua igual ao peso do objeto.

Passo 4

No item © O elevador está descendo em movimento uniforme, a lógica é semelhante ao item anterior.
Mesmo que o elevador esteja descendo, se ele estiver se movendo com velocidade constante (movimento uniforme), não há aceleração. Portanto, as forças permanecem equilibradas:
N = m cdot g
A direção do movimento (subir ou descer) não altera a força normal quando a velocidade é constante.

Passo 5

Finalmente, no item (d) O elevador está descendo com a mesma aceleração a, a coisa muda um pouco porque agora temos uma aceleração envolvida.
Quando o elevador está acelerando para baixo, a força normal diminui. A fórmula para a força normal nesse caso é:
N = m cdot (g - a)
Aqui, subtraímos a aceleração a da aceleração da gravidade g porque o elevador está acelerando na mesma direção da gravidade.

Resposta

Resumindo, os valores de N1/2 são:
a) Repouso: N = m cdot g
b) Subindo em movimento uniforme: N = m cdot g
c) Descendo em movimento uniforme: N = m cdot g
d) Descendo com aceleração a: N = m cdot (g - a)

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