Na Figura 5.41 , cada bloco suspenso possui peso p . As polias não possuem atrito e as cordas possuem peso desprezível. Calcule em cada caso a tensão T na corda em termos do peso p . Para cada caso inclua um diagrama do corpo livre ou diagramas necessários para obter sua resposta.

Enunciado

Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 5.1 - Ex. 2

Na Figura , cada bloco suspenso possui peso . As polias não possuem atrito e as cordas possuem peso desprezível. Calcule em cada caso a tensão na corda em termos do peso . Para cada caso inclua um diagrama do corpo livre ou diagramas necessários para obter sua resposta.

Passo 1

Vamos aplicar a segunda lei de Newton para cada um dos três casos. Lembrando o que a segunda lei nos diz:

Como em todos os casos o sistema está em repouso (vamos ver melhor pelos diagramas), então temos que a soma das forças que age sobre cada um é zero:

Beleza? Agora vamos identificar em cada caso quais forças estão presentes.

Passo 2

Em cada um dos casos estão presentes duas forças: a força peso e a força tensora . Vou representar a força peso em azul e a força tensora em vermelho. Assim o diagrama fica:

Olhando para os diagramas, vemos que em (a) a força peso vai se anular com a força de tração na corda, já que o bloco está suspenso.

Nos outros diagramas, podemos ver que as forças pesos dos blocos são iguais e, com isso, elas vão se anular. Por conta disso, todos os sistemas estão em repouso!

Passo 3

Se você reparar, em todos os blocos podemos fazer a segunda Lei de Newton e achar que:

Já que teríamos a tensão na corda segurando o peso do bloco, estando tudo em repouso.

Com isso, a força tensora é igual ao peso do bloco suspenso em todos os casos:

Resposta

Em todos os casos:

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