IME/ITA ⇒ (ITA - 2004) Dinâmica Tópico resolvido

[Leandro]

O meu problema com essa questão é o seguinte: na resolução que eu conferi, que bate com o gabarito, se considera o peso do objeto como sendo P = m(g+a), onde a é a aceleração do elevador. Mas isso não parece um tanto absurdo? O elevador ta acelerando e a gravidade aparente é (a+g) sim, mas isso aí se considera na aceleração resultante, não no peso do corpo, oras! Por exemplo: quando fazemos o diagrama das forças agindo em um corpo num elevador subindo aceleradamente, fazemos: Fr = m.a (aceleração do elevador) [tex3]\rightarrow[/tex3] N - P = ma [tex3]\rightarrow[/tex3] N - mg = ma (perceba que o peso do corpo foi dado como "mg", mesmo com o elevador acelerando) [tex3]\rightarrow[/tex3] N = m(a+g) [tex3]\rightarrow[/tex3] AQUI SIM aparece a gravidade aparente.
Nesta questão, se faz P = m(g+a) direto, o que eu não entendo. Gostaria que alguém me explicasse o que acontece aqui, se há alguma particularidade que faz isso ser correto ou sei lá o quê. Eis a questão:

Um bloco homogêneo de massa m e densidade d é suspenso por meio de um fio leve e inextensível preso ao teto de um elevador. O bloco encontra-se totalmente imerso em água, de densidade ρ , contida em um balde, conforme mostra a figura. Durante a subida do elevador, com uma aceleração constante a, o fio sofrerá uma tensão igual a

A - m (g + a) (1 − ρ / d)
B - m (g −a) (1 − ρ / d)
C - m (g + a) (1 + ρ / d)
D - m (g −a) (1 + d /ρ )
E - m (g + a) (1 − d /ρ )

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Resposta

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Gabarito: A

[micro]

A aceleração do peso é a+g porque aparece uma força estranha que varia em função do referencial inercial adotado. Seria análogo a força que te empurra no ônibus quando este acelera ou freia quando estiver caminhando aumentando sua velocidade no mesmo sentido da aceleração do onibus. Na visão de quem está de fora não existe nenhuma força, mas de quem está de dentro sim.

Se fizer o teste num elevador verá que o peso aparente aumenta quando este acelera na subida. Só porque está mergulhado na água não vai interferir em nada. A questão para entender essas coisas é ter imaginação e fazer o experimento no seu cérebro

[Leandro]

Obrigado pela resposta. Acabei de perceber que pelo fato de que a há uma gravidade aparente dentro do elevador, o líquido no recipiente está sendo atraído em direção ao chão do elevador com uma aceleração maior que a da gravidade. Isso deve ser levado em consideração na hora de calcular o empuxo, o que impossibilita a resolução que eu tava tentando.