Um lustre está pendurado no teto de um elevador por meio de um fio cuja tensão de ruptura é igual a 90 N . Calcule a massa do lustre. Suponha que o elevador sobe com uma aceleração de 2,4 m / s^2

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem um lustre pendurado por um fio que aguenta até 90 N (essa é a tensão de ruptura). O elevador está subindo com aceleração de .
Conteúdo: Dinâmica (segunda lei de Newton).
O que vamos usar:
  • Força peso (aponta pra baixo).
  • Tensão no fio (aponta pra cima).
  • Segunda lei: soma das forças = .

Passo 2

Vamos desenhar as forças:
  • Para cima: sum F = T - m,g = m,a .
  • Para baixo: .
    Como o elevador está acelerando para cima, a resultante também é para cima e vale .
    Então, pela segunda lei de Newton:

Passo 3

Isolando T = m,g + m,a = m,(g + a) , a gente vê que, na verdade, o fio está “segurando” tanto o peso quanto fornecendo a aceleração extra, então:
90 = m,(g + a)
Como a tensão no fio não pode passar de 90 N, vamos igualar:

Passo 4

Agora é só achar m = 90g + a :
m = 909,8 + 2,4 = 9012,2 approx 7,38 kg
Adotando e :

Resposta

A massa do lustre é aproximadamente .

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