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Como calcular a magnitude da aceleração de um elevador?

Atualizado em 20 julho, 2017

A aceleração é a taxa da variação da velocidade. Enquanto estamos em um elevador, podemos sentir as forças devido à atuação de aceleração sobre nossos corpos. No entanto, quando o elevador está viajando a uma velocidade constante, não há força resultante agindo sobre nós, com exceção da gravidade. Na verdade, quando o elevador está se movendo a uma velocidade constante, se não fosse pelas vibrações e os ruídos causados ​​pelo atrito, não haveria maneira de saber se estávamos em movimento. Apenas a aceleração é evidente por meio das forças exercidas.

Instruções

Um elevador pode ajudá-lo a compreender a física do movimento (Ryan McVay/Digital Vision/Getty Images)
  1. Coloque a balança portátil no piso do elevador e verifique o seu peso enquanto o elevador ainda está em repouso.

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  2. Descubra o seu peso máximo, enquanto o elevador estiver acelerando para cima, e divida esse valor pelo seu peso, enquanto em repouso. Por exemplo: 85 kg / 65 kg = 1,31. Isto indica que enquanto o elevador acelera para cima, você está sofrendo ação de 131% da força gravitacional normal.

  3. Subtraia 1 do valor encontrado no passo 2 para encontrar a força resultante da gravidade atuando em seu corpo. O número 1 representa simplesmente a força gravitacional normal. Por exemplo: 1,31 - 1 = 0,31, o que significa que a força resultante é 31% maior do que a força normal da gravidade. Note que esse valor é positivo, indicando uma aceleração. Se o elevador estivesse se movendo para baixo, a leitura na balança teria sido inferior a 65 kg, dessa forma, ao dividir por 65 e subtrair isso, resultaria em um número negativo.

  4. Calcule a sua massa em quilogramas. Se a sua balança de banheiro apresenta os valores em libras, multiplique por 0,453 kg / lb. Se ela já lê em quilogramas, nenhum cálculo é necessário.

  5. Multiplique sua massa pela aceleração da gravidade, 9,8 m / s ^ 2, para encontrar o seu peso em Newtons. A massa é uma medida da quantidade de matéria em seu corpo e permanecerá constante. O peso, por outro lado, é uma medida das forças que estão agindo sobre você, por isso, ele varia conforme o seu corpo está sendo acelerado. Por exemplo: 65,6 kg x 9,8 m / s ^ 2 = 643 N.

  6. Multiplique a quantidade derivada no Passo 3 pelo seu peso em Newtons. Isso representa a força resultante agindo sobre seu corpo devido à aceleração do elevador. Por exemplo: 643 N x 0,31 = 199 N.

  7. Divida a força resultante atuando sobre seu corpo pela sua massa. Uma vez que um Newton é igual a (kg x m)/s^2, ao realizar a divisão pela massa (em quilogramas), o resultado será em m / s ^ 2. Por exemplo: 199 N / 65,6 kg = 3,03 m / s ^ 2, que é a aceleração ascendente do elevador.

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Dicas

  • O mesmo procedimento também se aplica se o elevador estiver desacelerando. A única diferença é que, como observado no passo 3, a força resultante será um número negativo. Devido a isso, o resultado final também será um número negativo, indicando uma aceleração descendente.

O que você precisa

  • Balança portátil
  • Elevador

Referências

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