UFMG – Fundamentos de Mecânica – P1 – Questão P2.2
Considere o sistema da figura ao lado. A corda e a polia possuem massas desprezíveis, a corda é inextensível e a polia não possui atrito em seu eixo. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco de massa M e o topo da mesa é . Os blocos são liberados a partir do repouso e começam a se acelerar. Dê respostas em termos de e .
2) justifique porque a tensão dos dois lados da corda e nas bordas da polia têm o mesmo valor,
Passo 1
Oi, tudo bem? O problema deu um sistema (dois blocos unidos por uma corda, sendo que um está suspenso e o outro, apoiado em uma mesa com atrito) e no primeiro item pediu para que fosse desenhado o diagrama de forças para todas as partes. E nesse item perguntou o motivo que o valor da tensão é igual nos dois lados da corda.
Para começar, vou resgatar o diagrama de forças para esse sistema que foi feito:
As forças de tração então representadas pelas setas amarelas e verdes. A ideia aqui é analisar esse diagrama para verificar o motivo das tensões terem o mesmo valor numérico.
Beleza? Vamos começar?
Passo 2
Como podemos ver, elas agem como ‘forças internas’ do sistema, não sendo capazes de movimentar por si só os blocos. O fio atua como uma ‘cola’, apenas unindo os blocos em um único movimento. O ‘agente’ externo nesse caso é a gravidade que atua no bloco , pois é essa força que puxa todo sistema para baixo.
Haverá movimento caso a força peso que atua em seja maior do que a força de atrito que atua no bloco .
A roldana serve para mudar o sentido do fio, mas não é capaz de realizar força sobre si mesma, e nem nos blocos.
Então é por isso que no somatório das forças, as tensões são canceladas! Não contribuindo para a aceleração do sistema.
E é isso!
Espero ter ajudado!