Física, perguntado por calebemartins17, 10 meses atrás

(Positivo) Ao realizar uma experiência dentro de um elevador, um aluno utilizou um dinamômetro preso ao teto, que sustentava um pequeno bloco em sua extremidade livre. Após várias medidas, ele montou a tabela abaixo: Situação do elevador Leitura do dinamômetro 1) Em repouso. 98 N 2) Subindo com movimento acelerado. 120 N 3) Descendo com movimento acelerado. 85 N 4) Subindo com movimento uniforme. 98 N Utilizando os dados da tabela e adotando g = 9,8 m/s2, determine: -qual a massa do bloco utilizado na experiência? -qual a aceleração do elevador quando o dinamômetro registrava 120 N? -qual a aceleração do elevador quando o dinamômetro registrava 85 N? -porque em movimento uniforme a indicação do dinamômetro é a mesma do repouso?


theinglesh: conseguiu?

Soluções para a tarefa

Respondido por GFerraz
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a) Massa do bloco: Se utilizarmos a condição de repouso, a tração do dinamômetro é igual ao peso do bloco. Assim, temos:

T = P = m.g

98 = m . 9,8

m = 98/9,8

m = 10 kg

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b) Durante a subida acelerada, a aceleração observada dentro do elevador é a soma algébrica da aceleração da gravidade e do elevador, isto é:

a' = g + a

Por que?

Analisando de fora do elevador, temos que as forças verticais atuantes no bloco são a tração e o peso, e isso faz o bloco subir acelerado. Logo,

T- P= m.a

T - m.g = m.a

T = m.g + m.a

T = m.(g+a)

Assim, teremos

120 = 10 . (9,8 + a)

12 = 9,8 + a

a = 12 - 9,8

a = 2,2 m/s² para cima

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c) Durante a descida acelerada, a força peso ganha e a força oposta é a tração, então teremos:

P - T = m.a

T = P - m.a

T = m.g - m.a

T = m.(g-a)

Logo:

85 = 10.(9,8 - a)

8,5 = 9,8 - a

a = 9,8 - 8,5

a = 1,3 m/s² para baixo

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d) Em movimento uniforme ainda temos uma condição estática, isto é, análoga ao repouso se formos analisar forças. Isso ocorre porque a velocidade é constante, o que é caracterizado pela ausência de aceleração. Na ausência de aceleração, T = P, o que ocorre tanto para repouso quanto para movimento retilíneo uniforme.

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Apêndice: O raciocínio de "peso aparente" fica muito mais fácil se utilizarmos o Princípio da Equivalência de Einstein(P.E.E.). Este princípio(proposto pelo mesmo Einstein de E = mc²) diz que uma aceleração "a" em um referencial inercial pode ser traduzida como um 'campo gravitacional' de intensidade "-a" se analisado em um referencial não inercial (acelerado). Quando você está em um carro acelerando, você é jogado(a) para trás, O P.E.E. diz que a aceleração do carro pra frente é traduzida como um campo gravitacional '-a' para trás, o que é bem mais fácil da gente entender o porque irmos para trás.

Em elevadores acelerando com aceleração 'a' pra cima, o P.E.E. diz que podemos analisar como um campo gravitacional  '-a', apontado para baixo. Como g(da Terra) também aponta para baixo, no elevador teremos um campo gravitacional g' = g+a para baixo. O peso no elevador seria a tração, isto é: T = P' = m.g'. Isto é: T = m.(g+a) [Que é a mesma equação que chegamos na solução do elevador acelerado para cima nesse exercício!].

Deixo sugestão pensar nisso no caso do elevador acelerando para baixo .

Bons estudos!

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