Dentro de um elevador em movimento uniforme, vertical e descendente, há uma bola em repouso sobre o piso. Em certo instante, o elevador requer movimento acelerado para baixo com aceleração do módulo constante a , em relação a um referencial inercial. A Aceleração gravitacional locais TEM intensidade g ea Ação de Forças dissipativas E desprezível.
Sabendo que> g, uma bola que está encontrando solução sobre o piso do elevador
a) permanecerá sobre o piso do elevador, em sua posição inicial.
b) flutuará no interior do elevador, com aceleração nula em relação a ele.
c) será acelerada para cima, em relação ao elevador.
d) será pressionada contra o piso do elevador.
e) vai se mover para cima com velocidade constante, em relação ao elevador.
Soluções para a tarefa
A bola será acelerada para cima, em relação ao elevador.
Como calcular a velocidade relativa?
A velocidade relativa é a velocidade calculada entre duas velocidades. Para calculá-la, basta ter em mente que sempre que queremos saber a velocidade relativa de Va em relação a Vb queremos saber quanto vale Vr = Va - Vb. Ou seja, a velocidade relativa de duas velocidades é a subtração da primeira pela segunda, na ordem em que aparecem na frase.
Como resolver a questão?
Antes de tudo, olhe a figura em anexo!
- Situação 1: Antes de acelerar.
- Situação 2: Início da aceleração.
- Situação 3: Durante a aceleração.
Primeiro, devemos calcular a velocidade relativa. Para isso, precisamos da velocidade do elevador.
Fr = m.a
F + P = m.a
(F + P)/m = a
Sabemos que: a = Δv/Δt
(F + P)/m = Δv/Δt
(F + P)/m = (V - v)/t
V = t.[(F + P)/m] + v {Chame (F + P)/m de uma constante k}
V(t) = k.t + v
Ou seja, a velocidade do elevador é uma função do primeiro grau.
Dessa maneira, a velocidade relativa da bola EM RELAÇÃO ao elevador será:
Vr = Vbola - Velevador
Vr = v - (k.t + v)
Vr = -k.t
Como o sinal da velocidade é negativo, a bola estará com VELOCIDADE RELATIVA para 'cima' com uma velocidade variável, por causa da aceleração k. Portanto, um MRUV acelerado para cima.
Lembre-se da fórmula: V = Vo + at, nesse caso Vo = 0
k = (F + P)/m nunca será 0, pois F e P estão no mesmo sentido.
Resposta: C)
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