Para responder a essa pergunta, precisamos considerar as forças atuantes no sistema. Quando o elevador está parado no térreo, a pessoa está sujeita à força gravitacional, que é igual ao seu peso, ou seja, 70 kg × 10 m/s² = 700 N. Quando o elevador começa a subir, há uma aceleração para cima. Nesse caso, a pessoa está sujeita a duas forças: a força gravitacional e a força de reação da balança. A força de reação da balança é igual à diferença entre a força gravitacional e a força resultante, que é a massa medida na balança multiplicada pela aceleração. Nos dois primeiros andares, a pessoa percebe que a massa medida na balança é diferente de sua massa real. Isso significa que a força de reação da balança é diferente de zero. Portanto, podemos escrever a seguinte equação: Força de reação da balança = Força gravitacional - Força resultante A força resultante é igual à massa medida na balança multiplicada pela aceleração. Vamos chamar essa massa de m. Assim, temos: Força de reação da balança = 700 N - m × 10 m/s² Sabemos que a aceleração é igual a 0,8 m/s² e que cada andar tem 3 m. Portanto, entre o térreo e o segundo andar, o elevador percorre uma distância de 3 m. Podemos usar a equação do movimento uniformemente acelerado para determinar a velocidade final do elevador: V² = V₀² + 2aΔd Onde V₀ é a velocidade inicial (zero), a é a aceleração (0,8 m/s²) e Δd é a distância percorrida (3 m). Substituindo os valores, temos: V² = 0 + 2 × 0,8 m/s² × 3 m V² = 4,8 m²/s² V ≈ 2,19 m/s Agora podemos determinar a força resultante: Força resultante = m × a m × 0,8 m/s² = 700 N - m × 10 m/s² 0,8 m²/s² × m = 700 N - 10 m²/s² × m 0,8 m²/s² × m + 10 m²/s² × m = 700 N 10,8 m²/s² × m = 700 N 10,8 m³/s² = 700 N m³ = 700 N / 10,8 m²/s² m³ ≈ 64,81 kg m ≈ ∛(64,81 kg) m ≈ 4,04 kg Portanto, a massa medida na balança entre o térreo e o segundo andar era de aproximadamente 4,04 kg. Portanto, a alternativa correta é a letra E) 70,35 kg.
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Física Teórica e Experimental I
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