Resposta:
Segue abaixo.
Dados:
massa = 70 kg
g = 10 m/s²
Esse é um exercício de dinâmica. Portanto, usaremos as seguintes fórmulas:
P = m.g (peso é o resultado do produto da massa pela gravidade)
Fr = m.a (a força resultante atuante em um corpo é resultado do produto da massa pela aceleração desse corpo)
Lembre-se que o valor medido por uma balança não é o peso e sim a reação da superfície (força normal). Lembre também que peso não é a mesma coisa que massa.
Resolução:
Letra A) O elevador está parado e, como o homem está no elevador, eles têm a mesma aceleração. Portanto, uma vez que a aceleração é nula, não existe uma força resultante. Isso significa que a força peso e a força normal se anulam, ou seja, possuem mesmo valor, mesma direção e sentidos opostos. Então, vamos calcular a força peso:
P = m.g
P = 70.10
P = 700 N
Como P = N,
N = 700 N
Para saber a massa aparente basta dividir o valor de N pela gravidade, o que resultará em 70 kg.
Resposta: 70 kg
A balança mede o peso aparente ou a massa aparente que, nesse caso, calhou de ser o mesmo que o peso e massa real devido a aceleração nula.
Letra B) Esse caso se resolve da mesma maneira que o de cima, pois a aceleração também é nula, uma vez que a velocidade é constante. O resultado também será obtido pelos mesmos cálculos e resultará em 70 kg.
Resposta: 70 kg
Letra C) Nesse caso, no entanto, há aceleração. Isso significa que haverá uma força resultante, ou seja, as forças não irão se anular. A força resultante sempre tem mesma direção e sentido que a aceleração do corpo. Nesse caso, a aceleração tem direção vertical e sentido para cima. Isso significa, na prática, que ao somar vetorialmente as forças peso e normal atuantes no corpo, a que tem direção vertical e para cima "ganha", tem maior valor. Essa força é a normal. Vamos aos cálculos:
Fr = N - P
m.a = N - m.g
70.1 = N - 70.10
770 N = N
O valor da normal é de 770 newtons, que é o peso aparente. Para saber a massa aparente, basta dividir esse valor pela gravidade, que vale 10. O resultado será 77 kg.
Resposta: 77 kg
Letra D) Nesse caso também há aceleração. Haverá uma força resultante, ou seja, as forças não irão se anular. Nesse caso, a aceleração tem direção vertical e sentido para baixo. Isso significa, na prática, que ao somar vetorialmente as forças peso e normal atuantes no corpo, a que tem direção vertical e para baixo "ganha", tem maior valor. Essa força é a peso. Vamos aos cálculos:
Fr = P - N
m.a = m.g - N
70.1 = 70.10 - N
630 N = N
O valor da normal é de 630 newtons, que é o peso aparente. Para saber a massa aparente, basta dividir esse valor pela gravidade, que vale 10. O resultado será 63 kg.
Resposta: 63 kg
