Uma pessoa de massa 50kg está dentro de um elevador e sobre uma balança de molas. Que peso indicará a balança se:
a) o elevador estiver SUBINDO com velocidade constante?
b) o elevador estiver SUBINDO com aceleração 3m/s²?
c) o elevador estiver DESCENDO com aceleração 5m/s²?
d) o elevador estiver DESCENDO com aceleração igual a "g"?
(adote g = 9.8m/s²)
POR FAVOR!
Respostas
Temos nesta situação a ação de duas forças :A força Peso e a reação do apoio a esta força ou seja a força Normal .Na realidade a balança não mensura a força Peso mas sim a Normal .Suponha que vc pule numa balança :Ela vai lhe dar no momento do impacto um valor maior do que seu peso e neste caso a Normal será maior que o Peso. Vamos supor agora que vc esteja numa balança e suporte force seus braços numa corda num movimento de elevação de seu corpo .Neste caso a balança vai aferir um valor menor que seu peso ou seja Peso será maior que a Normal.
Vemos assim que se há um movimento acelerado que force a massa contra o apoio a esta força .Sendo assim a Normal será o Peso +massa. aceleração.Quando porém a massa se acelera diminuindo o contato com o apoio a resposta deste se atenua ou seja a normal será = peso-massa.aceleração.Com estes princípios podemos interpretar as situações envolvendo elevadores.
a)Como não há aceleração a Normal é igual ao Peso
O Peso é calculado por massa.gravidade=50.10=500N
Portanto a balança aferira se em Newtons-500 e se em kg-50
b)subindo com aceleração de 3m/s²
O movimento acelerado força a massa contra o apoio.(quando o elevador sobe acelerado sentimos nossas pernas pesarem).Portanto haverá maior resposta do apoio portanto Normal=P.m.a
N=(m.g)+(m.a)
N=(50.10)+(50.3)
N=500+150
N=650Newtons e se em kg a balança aferirá 65 kg
c)descendo com aceleração de 5m/s²
Neste caso ocorre o contrario pois a massa diminui sua interação de contato com o apoio atenuando sua resposta(quando o elevador desce acelerado temos a sensação de sermos erguidos do chão).Portanto Normal=Peso-massa.aceleração
N=(m.g)-(m.a)
N=(50.10)-(50.5)
N=500-250
N=250Newtons ou em kg a balança aferira 25kg
d)Descendo acelerado com aceleração de gravidade
Neste caso o elevador teve suas cordas rompidas e está em queda livre.Esta aceleração força a massa com uma aceleração igual a da gravidade e em sentido contrario anulando-a e por extensão anulando a força Peso.Sem força Peso ´~ao há resposta do apoio e nem tampouco a Normal.Portanto a balança aferirá 0Newtons ou o kg
N=(m.g)_(m.a)
N=(50.10)-(50.10)
N=500-500
N=0Newtons ou 0kg
Se não ficou claro me informe para que lhe de uma explicação mais acadêmica