uma pessoa de 80kg está subindo em um elevador com velocidade constante de valor 3,0m/s. Em um determinado instante, o elevador comeca a perder a velocidade e 6,0s depois atinge o repouso. Durante a fase de desaceleração, qual será a sensação da massa percebida pela pessoa?
Soluções para a tarefa
O sistema desacelera, a pessoa terá a sensação de que seu corpo está ficando mais leve referente a sua massa, mas na verdade ela só está voltando a sensação original da massa de seu corpo.
Explicação:
A parte fundamental da física nos diz que, pela lei primeira lei de Newton (a inércia) e a terceira Leide Newton (ação e reação de mesma magnitude mas sentidos opostos), podemos descrever o fenômeno.
Quando o elevador se direciona para subir, o sentido do movimento é para cima, sentido contrário ao vetor da aceleração da gravidade g, ou seja, para o sistema entrar no estado de movimento, ele deverá ganhar a força Peso relativo ao campo gravitacional da Terra. Por isso temos a sensação de que o corpo fica mais "pesado", pois a energia potencial gravitacional aumenta e sentimos a ação direta de g sobre o nosso corpo.
Podemos então imaginar que, à medida que o sistema desacelera, a pessoa terá a sensação de que seu corpo está ficando mais leve referente a sua massa, mas na verdade ela só está voltando a sensação original da massa de seu corpo.
Podemos também calcular a energia potencial gravitacional adquirida nesse evento e a desaceleração do elevador.
Partindo da equação da cinemática, temos:
v = v₀ + a.t
0 = 3,0 + a.6,0
a = - 0,5 m/s².
O sinal negativo simboliza a desaceleração do elevador. Seguindo:
s = s₀ + v₀t + a.t²/2
s = 0 + 3.6 - 0,5.6²/2
s = 9 m.
Sabemos a desaceleração e a altura que o elevador atinge em 6 s até parar. Podemos então calcular a energia potencial gravitacional U da pessoa:
- ΔU = U₂ - U₁
ΔU = U₁ - U₂
ΔU = 0 - m.g.h₂
U₂ = - 80.10.9
U₂ = - 7 200 J.
O sinal negativo, simboliza apenas que a energia potencial aumenta a medida que o elevador sobe.