Abaixo, seguem alguns exemplos simples de cálculo de tração, envolvendo apenas um bloco, sem roldanas, nem polias.
Corda puxando um bloco em contato com o chão
>Esquema de um bloco sendo puxado por uma corda, com um ângulo entre o eixo x e a própria corda.
O primeiro passo para resolver qualquer problema de força de tração é desenhar as forças envolvidas no sistema.
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No esquema acima temos a seguinte legenda:
- N é a força normal;
- P é a força peso;
- T é a força de tração;
- Tx é a componente x da força de tração;
- Ty é a componente y da força de tração;
Podemos ver que a força normal e a força peso se anulam.
Vamos utilizar o eixo x para calcular a força de tração:
\(T_{x}=m.a\)
Utilizando a decomposição vetorial:
\(T.\cos (\theta)=M.a\)
E logo temos a seguinte fórmula para esse caso em específico:
\(T=\frac{M.a}{\cos (\theta)}\)
Sendo:
- T o módulo da força de tração;
- M a massa do bloco;
- a a aceleração do bloco;
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Bloco pendurado por uma corda
>Esquema de um bloco pendurado por uma corda em um teto.
Vamos começar fazendo o esquema de forças no bloco pendurado, como é mostrado abaixo:
>Esquema de forças em um bloco pendurado.
Sendo:
- T a força de tração;
- P a força peso;
Sabemos que o bloco está em repouso, e para que ele esteja em repouso, a força resultante sobre ele precisa ser zero.
Portanto, temos a seguinte relação:
\(T-P=0\)
O sinal negativo aparece pois a força peso aponta para o sentido negativo do eixo y.
\(T=P\)
Sabemos que a força peso do bloco é dada por:
\(P=M.g\)
Sendo:
- P é o módulo da força peso;
- M a massa do bloco;
- g a aceleração da gravidade;
Logo a força de tração é dada pela seguinte fórmula nesse caso específico:
\(T=M.g\)
