A aceleração de um corpo em queda livre é medida no interior de um elevador que está subindo com velocidade constante de
. Que resultado é obtido?
Passo 1
Beleza, então o exercício diz o seguinte: “A aceleração de um corpo em queda livre é medida no interior de um elevador que está subindo com velocidade constante de
. Que resultado é obtido?”
Conteúdo envolvido: mecânica, mais especificamente queda livre e referência inercial.
O que vamos precisar:
Conteúdo envolvido: mecânica, mais especificamente queda livre e referência inercial.
O que vamos precisar:
- Saber que queda livre significa só a força peso agindo,
- Entender que, se o elevador está com velocidade constante, ele é uma referência inercial (não “puxa” o corpo nem “empurra” pra cima ou pra baixo),
- Aplicar a segunda lei de Newton (
).
Passo 2
Primeiro ponto importante: mesmo o elevador subindo, se ele o faz com velocidade constante, a aceleração do elevador é zero. Quando a aceleração da plataforma é zero, é como se você estivesse parado num laboratório no chão: o referencial é inercial. Ou seja, não aparecem forças “extras” (forças inerciais) no seu cálculo.
Passo 3
Em queda livre, a única força que atua no corpo é o peso,
, apontando para baixo, onde
é a aceleração da gravidade (aprox.
).
Passo 4
Agora, pela segunda lei de Newton:
Aqui só temos
pra baixo, então
(o sinal “–” é porque escolhemos para cima como positivo). Assim
O menos indica “para baixo”.
Passo 5
Conclusão: a aceleração medida pelo sensor dentro do elevador é exatamente a aceleração da gravidade, ou seja,
para baixo.
Resposta
A aceleração obtida é
(direcionada para baixo).