Duas crianças se penduram nas extremidades de uma corda que passa por uma roldana sem massa e sem atrito, presa no teto de um elevador acelerado para baixo. Qual deve ser a aceleração do elevador para que a posição relativa das crianças não se altere? O peso de uma das crianças é o dobro do peso da outra. a. O dobro da aceleração da gravidade. b. Metade da aceleração da gravidade. c. Igual à aceleração da gravidade. d. Às vezes menor, às vezes maior que a aceleração da gravidade, e. Menor que a aceleração da gravidade.

Resposta :

Explicação passo-a-passo:

Para resolver esse problema, podemos utilizar os princípios da dinâmica e da aceleração relativa. Vamos analisar a situação passo a passo.

Primeiramente, considere que a aceleração do elevador para baixo é representada por "a", e a aceleração da gravidade é representada por "g".

A posição relativa das crianças não se altera quando a diferença entre as forças que agem sobre elas é nula. A força que age sobre as crianças é a tração na corda, e essa força deve equilibrar o peso das crianças.

Dado que o peso de uma criança é o dobro do peso da outra, a tração na corda deve ser diferente para cada criança, de forma que a soma das forças resulte em equilíbrio.

Agora, vamos calcular a tração na corda para cada criança. Sejam T1 e T2 as trações nas extremidades da corda para cada criança, e considere m1 e m2 como as massas das crianças.

T1 - m1 * g = m1 * a (equação 1)

T2 - m2 * g = m2 * a (equação 2)

Como o peso de uma criança é o dobro do peso da outra, temos m1 = 2 * m2.

Substituindo m1 = 2 * m2 na equação 1:

T1 - 2 * m2 * g = 2 * m2 * a

Da equação 2, temos:

T2 - m2 * g = m2 * a

Agora, queremos que a posição relativa das crianças não se altere, ou seja, T1 - T2 = 0.

Substituindo T1 e T2 nas equações acima, obtemos:

(2 * m2 * g) - (m2 * g) = (m2 * a) - (m2 * a)

m2 * g = 0

Isso nos leva à conclusão de que não importa qual seja "a", desde que seja menor do que "g". Portanto, a aceleração do elevador para que a posição relativa das crianças não se altere deve ser menor do que a aceleração da gravidade.

Resposta:

Portanto, a resposta correta é:

E. Menor que a aceleração da gravidade.

Espero ter ajudado :)

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