Um músculo bíceps exerce uma força de 600 N. A seção média
deste músculo em sua região central tem 50 cm^2 e seus tendões, que estão presos a dois ossos, tem uma seção reta de 0,5 cm^2. Ache a tensão em cada uma das seções.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um músculo bíceps que está exercendo uma força de 600 N. A seção média desse músculo na região central tem uma área de e os tendões, que estão ligados aos ossos, têm uma área de . Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a tensão em cada uma dessas seções. Para isso, vamos usar conceitos de força, área e tensão.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é tensão. Tensão ( sigma = FA ) é basicamente a força distribuída por unidade de área. A fórmula para calcular a tensão é:
Onde:
  • é a tensão,
  • é a força,
  • é a área.
Vamos usar essa fórmula para encontrar a tensão no músculo e nos tendões.

Passo 3

Vamos começar calculando a tensão na seção média do músculo. A força exercida é de 600 N e a área é de sigmamúsculo = 600 , N50 , cm^2 = 12 , N/cm^2 . Porém, é importante lembrar de usar unidades consistentes no nosso cálculo. Como a força está em Newtons e a área está em centímetros quadrados, podemos manter as unidades assim para simplificar.
Usando a fórmula da tensão:
ú

Passo 4

Agora, vamos calcular a tensão nos tendões. A força nos tendões é a mesma do músculo, ou seja, 600 N, mas a área é menor: sigmatendões = 600 , N0,5 , cm^2 = 1200 , N/cm^2 .
Aplicando a fórmula da tensão:
õ

Resposta

A tensão na seção média do músculo é de e a tensão nos tendões é de .

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