Um objeto está pendurado verticalmente por um fio em um elevador que desce com uma aceleração de
.
a) Se a tensão do fio é 82 N , qual é a massa do objeto?
b) Qual é a tensão no fio quando o elevador sobe com uma aceleração de
?
c) Qual é a tensão no fio quando o elevador sobe com uma velocidade constante de
?
a) Se a tensão do fio é 82 N , qual é a massa do objeto?
b) Qual é a tensão no fio quando o elevador sobe com uma aceleração de
c) Qual é a tensão no fio quando o elevador sobe com uma velocidade constante de
Passo 1
O enunciado descreve um objeto pendurado por um fio dentro de um elevador que se move com acelerações ou velocidade constante. O objetivo é achar a massa do objeto e a tensão do fio em diferentes situações. Para isso vamos usar a segunda lei de Newton, desenhando o diagrama de forças no objeto (força peso para baixo e tensão
para cima) e aplicando
adotando o sentido para cima como positivo e
.
Passo 2
Para o item (a), o elevador desce com aceleração
, ou seja,
no nosso eixo positivo. Assim
Como
, isolamos
:
Passo 3
Para o item (b), o elevador sobe com aceleração
(positivo). Então
Substituindo
:
Passo 4
Para o item (c), o elevador sobe com velocidade constante (
). Da segunda lei:
Usando
:
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)