Um sistema de cordas e polias é usado para erguer um corpo de massa M (Figura 12-52) com rapidez constante. Quando a extremidade da corda se desloca de uma distância L, para baixo, a altura da polia de baixo aumenta h.

  1. Qual é a razão L h ?
  2. Suponha desprezível a massa do aparato e que não haja atrito nas polias. Mostre que F L = M g h , aplicando o teorema do trabalho –energia ao corpo pendurado.

Passo 1

Este sistema recebe o nome de moitão, onde cada uma das cordas representa uma força de tensão.

Observando que três cordas suportam a polia na qual o objeto cuja massa é M está presa, podemos concluir que:

L h = 3

Passo 2

O Teorema do Trabalho e Energia nos diz que o trabalho W realizado sobre um corpo de massa M por uma força F é igual à variação da energia desse corpo:

W = ∆ E c o r p o

Neste problema, uma força F que realiza um deslocamento L, então o trabalho é dado por

W = F . L

Este trabalho fornece uma energia potencial para o corpo de massa M, que sobe para uma altura h, então:

∆ E c o r p o = M g h

Concluímos então que:

F . L = M g h

Resposta

  1. L h = 3
  2. F L = M g h
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