Uma pessoa entra num elevador carregando uma caixa pendurada por um barbante frágil. O elevador sai do 6° andar e só pára no térreo.
É correto afirmar que o barbante poderá arrebentar:
a) no momento em que o elevador entrar em movimento, no 6o andar.
b) no memento em que o elevador parar no térreo.
c) quando o elevador estiver em movimento, entre o 5° e o 2° andares.
d) somente numa situação em que o elevador estiver subindo.
Soluções para a tarefa
b) no momento em que o elevador parar no térreo.
A caixa que está pendurada tenderá a permanecer parada, enquanto o elevador desce acelerado, assim, a tração na corda será menor =
P - T = Fr
A força resultante está no sentido do peso, então a força peso é maior do que a tração.
Quando o elevador chegar a uma determinada velocidade e mantê-la constante, a força resultante agindo sobre a caixa pendurada será igual a zero.
P - T = 0
P = T
Nesse caso, a tração será igual ao peso da caixa.
Quando o elevador começar a desaceleração para parar (a <0), a tração na corda será maior que a força peso da caixa.
T - P = Fr
Como a força resultante atua no sentido contrário ao do movimento e contrário a força peso, podemos afirmar que a tração é maior. Nesse momento a corda tem maior probabilidade de arrebentar.
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O barbante presente neste elevador irá arrebentar quando o elevador parar, sendo a letra "b" a alternativa correta.
Ação e reação
O físico Isaac Newton é o pai da mecânica clássica, onde ele relacionou três leis essenciais. No caso do elevador iremos trabalhar com a terceira lei de Newton, que é a da ação e reação.
Newton diz que toda ação tem uma reação, então vamos imaginar que quando o elevador começar a se movimentar, ele faz uma força para baixo, e tudo que está dentro dele entra em movimento com ele.
Quando o elevador para todos os corpos tendem a manter o movimento, isso inclui o barbante, então como ele sofre uma força brusca da parada, ele arrebentará quando o elevador parar.
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