Um homem de massa m está de pé sobre uma balança portátil apoiada no piso de um elevador.
a) Qual é o peso aparente se o elevador estiver se movimento para cima com velocidade constante?
b) Qual é o peso aparente se o elevador sofre uma aceleração para cima de g / 3 ?
c) Qual é o peso aparente se o elevador sofre uma aceleração para baixō de g / 2 ?
d) Se o peso aparente for zero, o homem tera motivos para se preocupar?

Passo 1

O enunciado diz que um homem de massa m está em pé sobre uma balança (que mede a força normal N) num elevador. Esse “peso aparente” é justamente N. Pela Segunda Lei de Newton, tomando o sentido positivo para cima:
N - m g = m a,
logo a fórmula geral do peso aparente é
N = m,(g + a),
onde a é a aceleração do elevador (positiva para cima, negativa para baixo).

Passo 2

Para o elevador movendo-se para cima com velocidade constante, temos a=0. Substituindo em
N = m,(g + a)
vem
N = m,(g + 0) = m g

Passo 3

Se o elevador sofre aceleração para cima de g/3, então a=+g/3. Logo,
N = ml(g + g3r) = mcdot 4g3 = 43,m g

Passo 4

Se o elevador sofre aceleração para baixo de g/2, então a=-,tfracg2. Assim,
N = ml(g - g2r) = mcdot g2 = tfrac12,m g

Passo 5

Para N=0 temos m(g + a)=0, ou seja g + a=0, daí a=-g. Isso significa que o elevador está em queda livre (aceleração para baixo igual à da gravidade), fazendo o homem “flutuar”. Nesse caso ele deve sim se preocupar, pois o elevador está em queda livre e há risco de acidente.

Resposta

a) N = m g
b) N = tfrac43,m g
c) N = tfrac12,m g
d) Sim. N=0 implica a=-g, ou seja, queda livre — situação perigosa.

Exercícios relacionados