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A física no elevador

Física

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Nossa força peso (P = m.g), sempre apontando para baixo, cria uma força normal de reação (FN) sempre perpendicular à superfície de contato, geralmente aplicada em nossos pés, e, neste caso, apontando para cima.

Quando entramos em um elevador, de acordo com o seu movimento podemos sentir diferentes sensações. Lembrando que de acordo com a 1ª Lei de Newton, o corpo, por inércia, tende a manter seu estado, seja ele de repouso ou de MRU. E de acordo com o princípio fundamental da Dinâmica, a força resultante (FR) pode ser calculada por FR = m.a, onde m é a massa do corpo e a é a aceleração desenvolvida pelo mesmo.

Há cinco casos possíveis:

- Elevador parado ou subindo e descendo com velocidades constantes (MRU):
Nesses casos, a força normal aplicada em nossos pés é igual à nossa força peso, pois a única aceleração que estamos sentindo é a gravidade. A força resultante entre a normal e a peso é nula. FR = 0   -->   FN = P

-Elevador iniciando seu movimento de subida:
Para subir, o elevador faz uma força para cima, tendo uma aceleração positiva voltada para cima. Como a resultante está para cima, a força normal é maior que a força peso. FN > P   -->   FR = FN - P

-Elevador terminando seu movimento de subida:
Para parar, o elevador desacelera fazendo com que a resultante esteja voltada para baixo, fazendo-o frear. P > FN   -->  FR = P - FN
-Elevador iniciando o movimento de descida:
Como está descendo de maneira acelerada, sua resultante está voltada para baixo. P > FN   -->   FR = P - FN

-Elevador terminando o movimento de descida:
Como o elevador está descendo, aplica uma força voltada para cima para parar. FN > P   -->   FR = FN - P

Como nossa força P é sempre constante, uma balança colocada no piso do elevador indicaria o valor da força FN aplicada em cada caso. Como exemplo, uma pessoa de massa = 60 Kg, em um elevador que sobe e desce com uma aceleração de 3 m/s², tem uma força P = 600 N (considerando g = 10 m/s²) e a balança indicará sua FN variando de 420 N a 780 N. Com isso podemos desmentir a falsa ideia de que a balança mede nossa força peso, ela mede a força normal de reação à peso, que, como vimos, pode variar dependendo da situação.

Uma curiosidade é que se o elevador descer com uma aceleração igual à gravidade (simplesmente cair sob a ação da gravidade), a sua força normal é nula (FN = 0), sendo assim, a pessoa flutuaria dentro do elevador. Este mesmo efeito é utilizado em aviões em queda livre para treinamento de pilotos e astronautas, simulando a falta de gravidade.

Por Luciano Calaça
Graduado em Física
Equipe Brasil escola

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DEIXE SEU COMENTÁRIO
  • Duda Valentimquinta-feira | 25/06/2015 05:05Hs
    Não entendi uma coisa: Por que a Força Normal é reação da Força Peso? Bom, eu aprendi que ação e reação atuam em corpos diferentes e, por isso, nunca se anulam. Pegando como exemplo um bloco sobre uma mesa na superfície da Terra, aprendi que a Força Peso é exercida pela Terra e atua no bloco; já a normal é exercida pela superfície de contato, no caso a mesa, e também atua sobre o bloco. Portanto levando em consideração que ação e reação não atuam em um mesmo corpo, a Normal não pode ser reação do Peso, e vice-versa.
    • Edilayne Krizinskisexta-feira | 26/06/2015 17:58Hs
      açao e reaçao , vc empurra a terra com sua força peso e ela te empurra com a força normal, se nao fosse assim ou vc flutuaria ou atravessaria a terra até o nucleo.
      0 0
  • Mirellequinta-feira | 29/01/2015 09:45Hs
    Texto bem esclarecedor.. Obrigada ajudou bastante!!!
  • Rosasábado | 05/04/2014 22:45Hs
    Entendi com clareza . Obridada
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