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Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Exercícios resolvidos: Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Gene Mosca, Paul Allen Tipler IBSN: 9788521617105

Elaborado por professores e especialistas

Passo 1 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Conforme você estudou no capítulo 4, seção 6, deste livro, devemos aplicar a segunda lei de Newton para analisar as forças, na direção vertical, aplicadas na balança representada na Figura 1.

Passo 2 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Na Figura 1, vamos representar o diagrama de corpo livre para a balança, onde o referencial vertical é positivo no sentido para cima.

Imagem 1

Figura 1

Referência da Fig. 4-23 do livro

Passo 3 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Agora, vamos aplicar a segunda Lei de Newton na direção vertical do movimento da balança, conforme a seguir.

Passo 4 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Como a balança apresenta a mesma aceleração do elevador no sentido para cima, isto é, no mesmo sentido do referencial vertical , temos o sinal da aceleração positiva na Equação (1).

Passo 5 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Você deverá perceber que a medida da força realizada pela mola será igual a intensidade da força normal , onde, neste caso, vamos reescrever a Equação (1), assim:

Agora, vamos substituir, na Equação (2), por , assim:

Passo 6 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para calcular a intensidade da força ,vamos substituir, na Equação (3), m por ; por 4,0 m/s² ; e por 9,81 m/s² , da seguinte forma:

Passo 7 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Portanto, a resposta para a questão é que: a leitura da escala da balança de mola, dentro do elevador, enquanto ele está parando é igual a 967 N.

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