Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 5.9 - Ex. 42
Uma lâmpada está pendurada verticalmente por um fio em um elevador que desce com uma desaceleração de . (a) Se a tensão do fio é , qual é a massa da lâmpada? (b) Qual é a tensão do fio quando o elevador sobe com uma aceleração de ?
Passo 1
Iradoso galerinha bonita, a malanadragem dessa questão é que precisamos estar com a segunda lei de Newton bem fresca na cabeça. Relembrando rapidinho, a segunda lei de Newton diz:
Que diz que a força resultante é dada pelo produto entre a massa e a aceleração do corpo.
Belezoca, agora que a gente lembrou, podemos ir pro problema. O enunciado nos diz que a desaceleração do elevador em descida é dada como:
A tensão no fio é dada por:
Sabendo disso, ele nos pede a massa da lâmpada e qual seria o valor da tensão se o elevador tivesse subindo acelerando com a mesma aceleração.
Bora lá, que se a gente fizer juntinho a gente consegue. Partiu!!
Passo 2
Inicialmente, vamos interpretar a questão. O elevador está descendo e tem uma desaceleração, ou seja, nós temos uma aceleração vertical e para cima, certo?
Na lâmpada, além do peso, somente a corda exerce a força. Então, aplicando a segunda lei de Newton para o eixo , considerando o semieixo positivo apontando para cima:
Substituindo os valores conhecidos:
Isolando o :
Passo 3
Para determinar qual seria a tensão no fio se o elevador estivesse subindo com a mesma aceleração, devemos lembrar que para a segunda lei de Newton se o elevador está subindo ou descendo, não importa!!! O que importa mesmo é o sentido da aceleração e nos dois casos a aceleração é vertical e para cima, portanto, a tensão será a mesma.
Resposta
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