Question

Um estudante de 600 N sobe em uma balança que fica dentro de um elevador de massa 750 kg (á com o peso
do estudante). Quando o elevador está e repouso a balança marca o valor do referente ao peso real do
estudante, contudo o elevador entra em movimento e a balança passa a marcar o valor de 450N. Nessas
condições podemos afirmar que
a) o elevador está descendo com desaceleração de 7,5 m/s2
b) o elevador está descendo com aceleração de 7,5 m/s2
C)
o elevador está descendo com aceleração de 2.5 m/s2
d) o elevador está subindo com aceleração constante de 2.5 m/s2
e) o elevador está subindo com desaceleração de 2.5 m/s2

URGENTE PFVR​

Answer 1

Alternativa correta letra C.

• Explicação:

Essa questão é uma clássica da dinâmica, e nos dá uma situação em que há uma balança no elevador. Precisamos lembrar que uma balança na verdade marca o peso do corpo e o divide pela gravidade, nos dando a massa. Esse dispositivo utiliza um sistema de massa-mola que mensura a deformação da mola em função da força aplicada ali, sendo essa força a Força Normal, uma reação à Força Peso.

Desse modo, temos que analisar algumas situações sobre esse problema:

➯ Elevador descendo: no início da descida, há um desequilíbrio de forças, e o corpo da pessoa dentro do elevador mantém-se parado por inércia, logo é como se ele 'subisse' enquanto o elevador desce. Nesse caso, a Força Peso é maior que a Normal, e a balança marca a menos (há menor compressão das molas).

➯ Elevador subindo: no início da subida, há um desequilíbrio de forças, e o corpo da pessoa dentro do elevador mantém-se parado por inércia, logo é como se ele 'descesse' enquanto o elevador sobe. Nesse caso, a Força Peso é menor que a Normal, e a balança marca a mais (há maior compressão das molas).

No caso da aceleração, depende do sentido, se o elevador sobe ou desce, mas de modo geral, podemos definir por:

➯ Elevador acelerado:  no início da subida ou descida aceleradas, há um desequilíbrio de forças, e o corpo da pessoa dentro do elevador mantém-se parado por inércia, logo há uma maior compressão nas molas na subida e menor na descida.

➯ Elevador freiando / parando: no início da subida ou descida desaceleradas, há um desequilíbrio de forças, e o corpo da pessoa dentro do elevador mantém-se parado por inércia, logo há uma maior compressão nas molas na descida e menor na subida.

➯ Elevador em movimento uniforme: há equilíbrio de forças, logo a Força Peso e Força Normal são iguais, e não há aceleração.

Vamos analisar o caso dado na questão:

➯ Peso do corpo: 600N.

➯ massa: $\bf \dfrac{P}{10}$ =  $\bf \dfrac{600}{10}$ = 60N.

➯ Leitura da balança: 450N ---> Lembrando que essa leitura equivale à força normal.

Observe que a leitura foi menor, então ou o elevador está subindo desacelerado ou descendo acelerado.

Vamos nos basear na 2° lei de newton para achar a aceleração. Essa lei dizia que todo corpo que sofre uma força resultante e possui massa, tem uma aceleração como resultado.

Em outras palavras, $\boxed{\bf Fr = m \cdot a}$

A força resultante é dada pelo somatório das forças atuantes no corpo. Sabemos pela leitura da balança que a Força Normal é menor que a Força Peso, então a resultante vale a diferença entre elas: $\boxed{\bf Fr = P - N}$

➯ Substituindo na fórmula:

$\bf Fr = m \cdot a$

$\bf P - N = m \cdot a$

$\bf 600 - 450 = 60 \cdot a$

$\bf 60 \cdot a = 150$

$\bf a = \dfrac{150}{60}$

$\boxed{\bf a = 2,5}$

➯ A aceleração vale 2,5 m/s².

Como sabemos se o elevador está subindo desacelerado ou descendo acelerado? Fácil! Observe o texto: o elevador ACABA de entrar em movimento, ou seja, antes estava parado. Não tem como ele subir e freiar se antes já não estava em movimento, subindo com velocidade constante. Desse modo, o elevador só pode estar descendo acelerado, iniciando seu movimento de descida, com aceleração de 2,5m/s².

➯ Alternativa correta letra C.

Saiba mais sobre balança no elevador em:

https://brainly.com.br/tarefa/20566203

Espero ter ajudado!