(iii) Uma caixa é colocada em uma balança de mola. Em qual das situações abaixo a leitura da balança NĀO é igual ao peso da caixa? ( 0,2 pontos)
(a) A balança e a caixa estāo em um aviāo que voa com velocidade constante.
(b) A balança e a caixa estão em um elevador que sobe com velocidade constante.
© A balança e a caixa estão em um balão que flutua com altitude constante.
(d) A balança e a caixa estão em uma ladeira, mantidas em repouso pelo atrito.
(e) A balança e a caixa estão em Marte.
(a) A balança e a caixa estāo em um aviāo que voa com velocidade constante.
(b) A balança e a caixa estão em um elevador que sobe com velocidade constante.
© A balança e a caixa estão em um balão que flutua com altitude constante.
(d) A balança e a caixa estão em uma ladeira, mantidas em repouso pelo atrito.
(e) A balança e a caixa estão em Marte.
Passo 1
Então, temos uma questão de Física que fala sobre uma caixa colocada em uma balança de mola. A pergunta quer saber em qual das situações listadas a leitura da balança NÃO será igual ao peso real da caixa. Para resolver isso, vamos usar conceitos de força e equilíbrio, observando como diferentes movimentos ou ambientes podem afetar a leitura da balança.
Passo 2
Primeiro, é importante lembrar que a balança de mola mede a força normal exercida sobre a caixa. Normalmente, essa força é igual ao peso da caixa quando tudo está em repouso ou se movendo com velocidade constante. Vamos analisar cada opção para ver se há alguma situação que altera essa relação.
Passo 3
Opção (a): Avião voando com velocidade constante.
Quando o avião está voando a uma velocidade constante, não há aceleração. Assim, a única força agindo verticalmente é o peso da caixa e a força normal da balança. Portanto, a leitura da balança será igual ao peso real da caixa.
Quando o avião está voando a uma velocidade constante, não há aceleração. Assim, a única força agindo verticalmente é o peso da caixa e a força normal da balança. Portanto, a leitura da balança será igual ao peso real da caixa.
Passo 4
Opção (b): Elevador subindo com velocidade constante.
Semelhante à opção anterior, se o elevador está subindo com velocidade constante, não há aceleração. A força normal na balança continuará igual ao peso da caixa, já que não há variação na velocidade.
Semelhante à opção anterior, se o elevador está subindo com velocidade constante, não há aceleração. A força normal na balança continuará igual ao peso da caixa, já que não há variação na velocidade.
Passo 5
Opção ©: Balão flutuando em altitude constante.
No balão que está flutuando sem ganhar ou perder altitude, também não há aceleração vertical. A força normal será igual ao peso da caixa, mantendo a leitura da balança igual ao peso real.
No balão que está flutuando sem ganhar ou perder altitude, também não há aceleração vertical. A força normal será igual ao peso da caixa, mantendo a leitura da balança igual ao peso real.
Passo 6
Opção (d): Ladeira mantida em repouso pelo atrito.
Aqui, a situação é diferente. Mesmo que a caixa esteja em repouso, a inclinação da ladeira e a força de atrito podem alterar a força normal. A balança medirá a força perpendicular à superfície, que não é igual ao peso total da caixa. Portanto, a leitura da balança não será igual ao peso real.
Aqui, a situação é diferente. Mesmo que a caixa esteja em repouso, a inclinação da ladeira e a força de atrito podem alterar a força normal. A balança medirá a força perpendicular à superfície, que não é igual ao peso total da caixa. Portanto, a leitura da balança não será igual ao peso real.
Passo 7
Opção (e): Marte.
A gravidade em Marte é diferente da da Terra. Como o peso é a força gravitacional, a balança refletirá esse valor diferente. Portanto, a leitura da balança será diferente do peso que a caixa teria na Terra, mas tecnicamente ainda é o peso da caixa naquele ambiente.
A gravidade em Marte é diferente da da Terra. Como o peso é a força gravitacional, a balança refletirá esse valor diferente. Portanto, a leitura da balança será diferente do peso que a caixa teria na Terra, mas tecnicamente ainda é o peso da caixa naquele ambiente.
Resposta
A leitura da balança NÃO é igual ao peso da caixa na opção (d) A balança e a caixa estão em uma ladeira, mantidas em repouso pelo atrito.