Fisica 2

Neste trabalho, iremos apresentar as forças presentes em um elevador residencial, composto ela cabine do elevador, contrapeso e passageiros.

A fim de definir a maneira com que as forças se comportam quando o corpo está em movimento, vamos realizar a análise das forças sobre o elevador, juntamente com os passageiros, e o contrapeso, tendo como base as Leis de Newton para a Mecânica. De acordo com Halliday, Resnick, e Walker (2012), a segunda lei de Newton define que quando há uma força resultante não nula sobre um corpo, este apresenta uma aceleração que terá a mesma direção e sentido que a força resultante. Matematicamente, temos que .

Para tanto, como estamos trabalhado com grandezas vetoriais, estaremos utilizando as coordenadas cartesianas como referência. Com isso, todo vetor que aponta para cima será considerado positivo, caso contrário, aponta para baixo, será considerado negativo.

Para facilitar a escrita das equações para o movimento, definimos que:

– vetor tração sobre a corda que liga o elevador ao contrapeso.

– peso do elevador.

– peso do contrapeso.

– peso dos passageiros.

– massa do elevador.

– massa do contrapeso.

– massa dos passageiros.

– aceleração do conjunto.

Figura 1: Diagrama de forças.

Fonte: Elaborado pelo autor.

É importante salientar que a força de tração sobre a corda que liga o contrapeso a cabine do elevador, de acordo com o sistema escolhido. é a própria força exercida pelo motor que controla o movimento do elevador.

⦁ Elevador iniciando seu movimento a partir do solo:

Elevador subindo com aceleração e o contrapeso descendo com aceleração

Para o elevador:

Para o contrapeso:

Unindo as equações, temos:

⦁ Elevador em velocidade constante:

Elevador e contrapeso com aceleração nula.

Para o elevador:

Para o contrapeso:

Unindo as equações, temos:

⦁ Elevador parando seu movimente no último andar do prédio:

Elevador descendo com aceleração e o contrapeso subindo com aceleração

Para o elevador:

Para o contrapeso:

Unindo as equações, temos:

Ao analisarmos os casos acima, vemos que podemos definir o movimento como Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV). Para o caso do elevador subindo acelerado e parando, o movimento é dito MRUV, e quando ele está entre pisos com velocidade