Questão 1:
Responda as seguintes perguntas:
c) Como é possível medir a massa de uma pessoa em uma situação de gravidade zero?
c) Como é possível medir a massa de uma pessoa em uma situação de gravidade zero?
Passo 1
O enunciado c) pede uma forma de medir a massa de uma pessoa quando não há gravidade (por exemplo, dentro de uma nave em órbita). O conteúdo que vamos usar é a definição de massa inercial e a segunda lei de Newton, que diz como relacionar força e aceleração para obter a massa.
Passo 2
Em gravidade zero não faz sentido usar balança de peso (porque o peso é
e
). Em vez disso usamos a massa inercial, que aparece na segunda lei de Newton:
Aqui
é uma força aplicada à pessoa e
é a aceleração resultante.
Passo 3
Se aplicarmos à pessoa uma força conhecida
e medirmos com um sensor a aceleração
que ela adquire, podemos isolar
e assim obter diretamente a massa inercial
.
Passo 4
Uma forma prática de fazer isso é prender a pessoa (ou um assento com a pessoa) a uma mola de constante elástica
. Se puxarmos e soltarmos, o sistema massa-mola oscila com período
Isolando
, fica
Medindo
e sabendo
, encontramos a massa.
Resposta
Em gravidade zero mede-se a massa inercial aplicando-se uma força conhecida e medindo a aceleração (
), ou usando uma balança inercial (massa-mola) e extraindo
do período de oscilação
pela fórmula
.