O esquema apresenta um elevador que se movimenta sem atrito. Preso a seu teto, encontra-se um dinamômetro que sustenta em seu extremo inferior um bloco de ferro. O bloco pesa mas o dinamômetro marca . Considerando , podemos afirmar que o elevador pode estar:
- Em repouso
- Descendo com velocidade constante
- Descendo em queda livre
- Descendo com movimento acelerado de aceleração de
- Subindo com movimento acelerado de aceleração de
Passo 1
Apesar de não ser dito no enunciado, temos que considerar que neste problema o bloco de ferro está em repouso em relação ao homem que se encontra dentro do elevador.
Como os outros problemas, precisamos relacionar força e aceleração. Usaremos então a segunda lei de Newton!
Mas, antes de partir pra resolução, temos que entender como funciona o dinamômetro. O que significa o dinamômetro estar marcando ?
O dinamômetro nada mais é do que uma mola com um gancho, onde a constante elástica dessa mola é conhecida. Assim, usando a Lei de Hook, podemos sempre relacionar a deformação da mola com a força aplicada no gancho em sua extremidade.
Podemos agora fazer o diagrama de corpo livre do bloco de ferro, temos então:
O módulo da é, segundo a terceira lei de Newton, a reação que o gancho do dinamômetro aplica no bloco de ferro, portanto, aplicando a segunda lei de Newton, temos, supondo que existe uma aceleração e que ela está para baixo:
Substituindo os valores conhecidos:
E com isso concluímos que:
Como deu negativo, nossa suposição estava errada e, portanto, o bloco está subindo com aceleração
Resposta
Alternativa E