Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 83
Suponha que o elevador do Problema parta do repouso e mantenha uma aceleração ascendente constante de e que o parafuso caia no instante em que o elevador começa a se mover.
a) Quanto tempo o parafuso leva para cair no piso do elevador?
b) Quando chega ao piso, com que velocidade o parafuso se move, do ponto de vista de um observador i) no elevador? ii) Parado no andar do prédio?
c) De acordo com cada observador no item (b), qual distância o parafuso percorre entre o teto e o piso do elevador?
Passo 1
Oi, galerinha! Tudo bom?
A grande sacada desse problema é perceber que enquanto o parafuso cai, o elevador está subindo. Ou seja, as velocidades estão em sentidos opostos. Além disso, o elevador está acelerado.
Agora a aceleração do parafuso é maior, pois devemos adicionar a aceleração de à gravidade.
Bora lá!
Passo 2
- No referencial do elevador a equação de movimento é:
- A equação pra velocidade é:
- A equação pra posição é:
Como temos que somar a aceleração da gravida a do elevador, temos que
Com isso, ficamos com
Quando ele chega ao chão do elevador , e lembrando que ele parte do repouso:
Tranquilo até aqui?
Passo 3
Para um observador no elevador a sua aceleração é e a velocidade final vai ser:
Para um observador no andar do prédio o parafuso cai em queda livre, e a sua aceleração é e a velocidade final vai ser:
Show?
Passo 4
Para um observador no elevador a sua aceleração é e a velocidade . Assim a distância percorrida vai ser:
Para um observador no andar do prédio o parafuso cai em queda livre, e a sua aceleração é e a velocidade é , assim a distância vai ser:
E aí! entendeu tudo? Responde Aí!
