Um estudante de física de 550 N está sobre uma balança portátil apoiada sobre o piso de um elevador de 850 kg (incluindo o peso do estudante), suspenso por um cabo. Quando o elevador começa a se mover, a leitura da balança indica 450 N .
(a) Ache a aceleração do elevador (módulo, direção e sentido).
(a) Ache a aceleração do elevador (módulo, direção e sentido).
Passo 1
O enunciado diz que um estudante, cujo peso é
, está em pé sobre uma balança dentro de um elevador. A leitura da balança passa a indicar
quando o elevador começa a acelerar. Precisamos usar a Segunda Lei de Newton (dinâmica) no estudante, relacionando a força normal aparente
, o peso real
e a aceleração
do sistema para achar
.
Passo 2
Primeiro, calculamos a massa do estudante a partir do peso real:
Passo 3
No referencial inercial da Terra, o estudante está sujeito a duas forças verticais:
– Para cima, a normal da balança .
– Para baixo, o peso .
Pela Segunda Lei de Newton, tomando o eixo positivo para cima:
– Para cima, a normal da balança
– Para baixo, o peso
Pela Segunda Lei de Newton, tomando o eixo positivo para cima:
Substituindo
e isolando
:
O sinal negativo indica que a aceleração é para baixo.
Resposta
Aceleração de
para baixo.