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Enunciado

Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 6.Exercícios e Problemas - Ex. 33

Zach, cuja massa vale 80   k g , encontra-se em um elevador que desce a 10   m / s . O elevador leva 3,0   s   para frear até a parada total no andar térreo.

  1. Qual é o peso de Zach antes do elevador começar a frear?
  2. Qual é o peso de Zach enquanto o elevador está freando?

Passo 1

  1. Qual é o peso de Zach antes do elevador começar a frear?

    2. Quando uma pessoa está dentro de um elevador em movimento ela possuiu um peso aparente que é dado pela seguinte fórmula:

    w = m g 1 + a g

    O elevador está descendo com velocidade constante antes de começar a frear, então nesse momento a = 0 , e o peso aparente será:

    w = m g 1 + 0 g = m g

    A massa de Zach foi fornecida na questão e a aceleração da gravidade é conhecida:

    m = 80   K g

    g = 9,8   m / s 2

    Logo:

    w = m g = 80   x   9,8 = 784   N

    Passo 2

  2. Qual é o peso de Zach enquanto o elevador está freando?

Quando o elevador está freando, ele deixa de estar em um movimento com velocidade constante e passa a ter um movimento acelerado. Para calcularmos o peso precisamos saber primeiro o valor dessa aceleração que o elevador adquire.

Vamos usar a fórmula:

a = ∆ v ∆ t

Antes de frear o elevador estava com uma velocidade constante para baixo, porque ele estava descendo, beleza?

v i = - 10   m / s

O elevador para, então a velocidade final é zero:

v f = 0  

E a questão diz que o elevador leva 3 s para parar:

∆ t = 3 s

Então temos que:

a = ∆ v ∆ t = v f - v i ∆ t = 0 - - 10 3 = 10 3 = 3,33   m / s 2

Passo 2

Conhecida a aceleração podemos retornar a fórmula para calcular e peso:

w = m g 1 + a g

w = 80   x   9,8 1 + 3,33 9,8

w = 1050   N

Prontinho =)

Resposta

  1. w = 784   N
  2. w = 1050   N
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