USP, Sem Campus, Física 1, Coletâneas de Exercícios - Parte I - Cinemática, Leis de Newton, Trabalho e Energia, Questão 38b
38. Um passageiro de massa encontra-se de pé, em cima de uma balança, no interior de um elevador.
(b) Quanto marcará a balança se o elevador tiver uma aceleração:
i. dirigida para cima e de módulo ?
ii. dirigida para baixo e de módulo ?
Passo 1
Fala aí, querido!! Tudo certinho? Bora resolver esse probleminha? 😉
Nesse problema temos uma pessoa em cima de uma balança e dentro de um elevador. A pessoa tem uma massa de e com isso, queremos descobrir o peso que marcará na balança caso o elevador estiver se movendo para cima a uma aceleração de módulo e para baixo com aceleração de mesmo módulo.
Parece de boa, não é? 🤔
Uma balança nada mais é que um aparelho que mede a força que está sendo exercido sobre ele.
Sabemos que a força é igual ao produto da massa com a aceleração
Podemos usar essa informação para nos auxiliar no que precisamos obter, veja só! 😁
Passo 2
A função da balança é mostrar para a pessoa a massa que está sobre ele, ou seja, como ele não é capaz de calcular a aceleração que age sobre ele, a aceleração é pré-definida como a aceleração gravitacional
Porém quando a balança sofre uma variação na aceleração, essa medição da massa sofre uma divergência com o valor esperado pois a força que ela calcula é dada por
Igualando as duas equações, vamos obter que para cada caso, a massa mostrada no visor da balança é dada por
representa a aceleração do elevador, no nosso caso.
Tranquilo até aqui? 😉
Passo 3
Agora no primeiro caso, se o elevador estiver se movendo para cima, a aceleração será dada por , portanto, a massa marcada no visor da balança será dada por
E para o segundo caso, a aceleração aponta para baixo, ou seja,
Sacou como faz? Responde Aí! 😉
Resposta
No caso i:
No caso ii: