Um elevador desce com velocidade escalar constante. Um passageiro deixa uma moeda cair no chão. Que valor para a aceleração da moeda será obtido
pelo passageiro e
por uma pessoa em repouso com relação ao poço do elevador?
Passo 1
Beleza, vamos recapitular:
Um elevador desce com velocidade constante e um passageiro deixa cair uma moeda do alto. Precisamos achar a aceleração que a moeda “sofre”
a) vista pelo passageiro dentro do elevador
b) vista por um observador parado lá fora, em relação ao poço do elevador
Um elevador desce com velocidade constante e um passageiro deixa cair uma moeda do alto. Precisamos achar a aceleração que a moeda “sofre”
a) vista pelo passageiro dentro do elevador
b) vista por um observador parado lá fora, em relação ao poço do elevador
Conteúdo que vamos usar:
- Referenciais inerciais e não inerciais
- Segunda lei de Newton (F=ma)
- Força peso e aceleração da gravidade
Passo 2
Primeiro, lembra que a única força relevante na moeda (desprezando atrito de ar) é o peso:
onde
Passo 3
Para o observador lá de fora (referencial do poço), o elevador e a moeda formam um sistema inercial porque nada está acelerando além da gravidade. Então, aplicando F=ma só com o peso:
Ou seja, a moeda acelera para baixo com módulo
Passo 4
Agora pro passageiro dentro do elevador:
- O elevador está em MRU (movimento retilíneo uniforme), ou seja, SEM aceleração.
- Um referencial que se move com velocidade constante também é inercial.
Isso significa que as leis de Newton valem do mesmo jeitinho. Não aparece nenhuma força “extra”. Então de novo:
Resposta
(a) Pelo passageiro dentro do elevador: a aceleração da moeda é
(ou seja,
m/s² para baixo).
(b) Pelo observador no poço: idem, (mesmo
m/s² para baixo).
(b) Pelo observador no poço: idem,