Question

Um estudante de 60 kg esta num elevador se movendo para baixo com velocidade constante. Ele usa uma balança de banheiro para medir a força exercida sobre seus pés. Qual é a força lida pela balança:
(a) quando o elevador tem velocidade constante;
(b) quando o elevador desacelera com modulo de 2,0 m/s2
(c) quando o elevador volta a descer acelerando a 2,0 m/s2

Answer 1

(a) a força lida pela balança é igual a 600N

(b) a força lida pela balança é igual a 480N

(c) a força lida pela balança é igual a 720N

Esta é uma questão sobre a força normal e a força peso, o elevador é um dos cenários que mais ajuda a entender a diferença entre as duas forças. Isso porque, é possível sentir essa influencia das forças quando andamos de elevador, na subida parecemos mais leves, e na descida mais pesados.  

Um corpo em superfície está sujeito a duas forças:

Peso = que está relacionada com a sua massa e a ação da gravidade da Terra.

Normal = que tem relação com a massa do corpo e a superfície que ele está em contato.

No elevador o corpo está sobre a superfície do elevador, não existe outras forças atuando sobre ele, então nossa força resultante é igual a:

$Fr = N-P$

A força lida pela balança é sempre igual a força normal aplicada sobre o corpo, porque nossa força peso não muda.

(a) quando a velocidade é constante, o movimento é retilíneo e uniforme, então a força resultante é igual a zero:

$N = P\\\\N = 60\times 10\\\\N = 600 N$

(b) quando a velocidade diminui, o movimento é uniformemente variado e retardado, então a força resultante é igual a:

$Fr = N-P\\\\m\times a = N - m\times g\\\\60 \times (-2) + 60 \times (10) = N\\\\-120 + 600 = N\\\\N = 480 N$

(c) quando a velocidade aumenta, o movimento é uniformemente variado e acelerado, então a força resultante é igual a:

$Fr = N-P\\\\m\times a = N - m\times g\\\\60 \times (2) + 60 \times (10) = N\\\\120 + 600 = N\\\\N = 720 N$