Um caminhão leva, presa em sua carroceria, uma balança de banheiro, sobre a qual está colocada uma caixa de peso
. Determine a leitura da balança em cada uma das situações correspondentes, justificando com cálculos.
(e) Infelizmente a aceleração a não é suficiente e o caminhão se precipita no abismo. Suponha que o caminhão permaneça na horizontal (não gire) durante a queda. Qual a leitura da balança durante a queda? Justifique.
(e) Infelizmente a aceleração a não é suficiente e o caminhão se precipita no abismo. Suponha que o caminhão permaneça na horizontal (não gire) durante a queda. Qual a leitura da balança durante a queda? Justifique.
Passo 1
Então, resumindo o que temos: um caminhão cai num abismo levando, na carroceria, uma balança com uma caixa de peso
. A questão é: durante a queda livre (caminhão sem girar e acelerando pra baixo com
), o que a balança vai marcar?
Conteúdo: dinâmica de partículas, peso aparente e 2ª lei de Newton.
O que vamos usar: desenhar as forças na caixa e aplicar .
Conteúdo: dinâmica de partículas, peso aparente e 2ª lei de Newton.
O que vamos usar: desenhar as forças na caixa e aplicar
Passo 2
Desenhando as forças que atuam na caixa:
- A força normal para cima,
. - O peso para baixo,
.
Pela 2ª lei de Newton (tomando o eixo
para cima como positivo):
Passo 3
Na queda livre todo o sistema acelera para baixo com
. Em nosso eixo,
. Substituindo
e
na equação:
Ou de forma direta usando peso aparente:
Resposta
A balança indica
.