Física I

Um elevador de 2,7 m de altura começa a elevar-se com uma aceleração constante igual a [tex3]1,2 m/s^2[/tex3] . Aos 2 s depois do início da
subida do elevador, um parafuso cai do teto do elevador. Ache:

A) o tempo de queda do parafuso.
B) o deslocamento e o espaço percorrido pelo parafuso em relação
a um referencial inercial.

snooplammer, sem gabarito?

csmarcelo escreveu: ↑
Qui 18 Abr, 2019 17:46
snooplammer, sem gabarito?

Sim, tá sem gabarito

Bem, nunca me destaquei em física, mas pensei o seguinte para a letra (A).

[tex3]v=v_0+at[/tex3]

[tex3]v=0+1,2\cdot2[/tex3]

[tex3]v=2,4[/tex3]

Essa é o valor da velocidade do parafuso no momento em que ele se desprende do teto do elevador.

A partir daí, temos o parafuso caindo em MUV, onde

[tex3]s_0=2,7[/tex3]
[tex3]v_0=2,4[/tex3]
[tex3]a=-10?[/tex3]

[tex3]s=2,7+2,4t-\frac{10t^2}{2}[/tex3]

Ao mesmo tempo, o piso também está em MUV, onde

[tex3]s_0=0[/tex3]
[tex3]v_0=2,4[/tex3]
[tex3]a=1,2[/tex3]

[tex3]s=2,4t+\frac{1,2t^2}{2}[/tex3]

Igualando as equações, encontramos

[tex3]t=\sqrt{\frac{5,4}{11,2}}\approx69,44[/tex3] centésimos de segundo

Faz sentido pra você?

Vou ficar devendo a letra (B), pois primeiro eu precisaria relembrar a diferença entre deslocamento e espaço percorrido.

[tex3]s=2,7+2,4t-\frac{10t^2}{2}[/tex3] isso faz sentido tirando a parte do [tex3]2,4t[/tex3] , o parafuso estava em repouso até se desprender, pelo menos foi assim que eu fiz. Eu também considerei a gravidade positiva para o parafuso, já que ele está em queda

[tex3]s=2,4t+\frac{1,2t^2}{2}[/tex3] isso aqui já complica, o elevador está acelerado, mas também existe a aceleração da gravidade, eu estou em dúvida se eu considero [tex3]1,2m/s^2[/tex3] ou considero [tex3]\vec{g}+\vec{a}[/tex3] . E aqui também considerei o sinal da gravidade diferente

Considerando [tex3]\vec{g}+\vec{a}[/tex3] eu achei [tex3]t\approx0,12s[/tex3]

parafuso estava em repouso até se desprender

Estava em repouso em relação ao elevador, mas estava se deslocando com velocidade igual a dele, logo, temos considerar essa velocidade como inicial, não? E foi por considerar essa velocidade como positiva (assumi como positivo tudo o que estava no mesmo sentido do trajeto do elevador) que a gravidade ficou negativa.

o elevador está acelerado, mas também existe a aceleração da gravidade.

Mas para o elevador ela é nula não? Não sei se os termos são exatamente estes, mas existe uma força anulando a gravidade.

csmarcelo escreveu: ↑
Qui 18 Abr, 2019 18:13
Estava em repouso em relação ao elevador, mas estava se deslocando com velocidade igual a dele, logo, temos considerar essa velocidade como inicial, não? E foi por considerar essa velocidade como positiva (assumi como positivo tudo o que estava no mesmo sentido do trajeto do elevador) que a gravidade ficou negativa.

No referencial do elevador, o parafuso está parado, por isso não considerei essa velocidade que ele tem antes dos 2s

csmarcelo escreveu: ↑
Qui 18 Abr, 2019 18:13
Mas para o elevador ela é nula não? Não sei se os termos são exatamente estes, mas existe uma força anulando a gravidade.

Mas aí por que o parafuso cairia?

No referencial do elevador, o parafuso está parado, por isso não considerei essa velocidade que ele tem antes dos 2s

Mas aí você não está ferindo a lei da inércia? Para onde foi a velocidade que ele tinha?

Mas aí por que o parafuso cairia?

Porque a partir do momento em que ele se desprende, a força que anula a gravidade (acho que é a tração) para de agir sobre ele.

csmarcelo escreveu: ↑
Qui 18 Abr, 2019 18:29
Mas aí você não está ferindo a lei da inércia? Para onde foi a velocidade que ele tinha?

Dentro do elevador realmente parece ferir a lei da inércia, talvez se eu considero o referencial do elevador, eu devo estar usando o que chamam de referencial não inercial?

Mas ainda assim, mesmo que seja no referencial da terra, o objeto está se movendo em relação à terra, mas não está se movendo em relação à base do elevador, por isso que eu achei estranho definir uma velocidade inicial para o parafuso, até porque quando ele for solto, não faz muito sentido ele já ter uma velocidade inicial..

csmarcelo escreveu: ↑
Qui 18 Abr, 2019 18:29
Porque a partir do momento em que ele se desprende, a força que anula a gravidade (acho que é a tração) para de agir sobre ele.

Pra mim não esta ligado a tração, mas que existe uma gravidade dentro do elevador

O que tu tá falando que cancela é a força peso [tex3]\vec{T}=\vec{P}[/tex3]
[tex3]\vec{P}=m\vec{g}[/tex3]

Isso iria acontecer se o elevador estivesse parado

Essa questão parece ser simples, mas sla, talvez precise do conceito de referencial não inercial, que eu ainda não vi

Obrigado, desde já

Para o cálculo do tempo existe essa questão de referencial? O tempo não é único?

Eu consigo pensar em duas coisas que sugerem que a velocidade inicial deve ser considerada:

1) E se, ao invés de preso ao elevador, o parafuso estivesse suspenso por uma corda e, ao invés de se desprender, ou de a corda arrebentar, o elevador parasse instantaneamente? A corda permaneceria esticada ou se curvaria devido à ascensão do parafuso, que conservou a velocidade?

2) E se não houvesse gravidade e estivéssemos no vácuo, o parafuso ficaria parado no ar ou seguiria com o elevador após se desprender?

Eu tenho quase certeza de que o referencial não tem influência na letra (a) e por isso mesmo ele é citado explicitamente na letra (b). Quando chegar em casa vou ler sobre isso.

Física I ⇒ Queda livre no elevador Tópico resolvido

Queda livre no elevador

Re: Queda livre no elevador

Re: Queda livre no elevador

Re: Queda livre no elevador

Re: Queda livre no elevador

Re: Queda livre no elevador

Re: Queda livre no elevador

Re: Queda livre no elevador

Re: Queda livre no elevador

Re: Queda livre no elevador

Física I ⇒ Queda livre no elevador Tópico resolvido

Entrar • Registrar