Aula de Física - Força de Tração

Jun 12, 2024

Aula de Física - Força de Tração

Professor Rafael

Definição de Tração

  • Tração (ou Tensão): Força aplicada a um corpo pela ação de uma corda, cabo ou fio.
  • Considerações:
    • Corda/cabo/fio sem massa e inextensível (não pode ser esticado).

Cálculo da Força de Tração

  • Depende do problema específico.
  • Utilize a Segunda Lei de Newton:
    • Resultante das forças = massa x aceleração (corpo acelerando).
    • Resultante das forças = 0 (corpo parado ou em movimento retilíneo uniforme).

Exemplo Simples

  • Corpo de massa m sobre superfície lisa e plana.
    • Forças: Peso e Normal (vertical, se cancelam).
    • Sobras: Força de Tração na direção horizontal = Massa x Aceleração.

Corpo Pendurado por um Fio

  • Forças: Tração (para cima) e Peso (para baixo).
  • Se em repouso: Tração = Peso.

Exercício Clássico com Polia

  • Corpo A (sobre plano horizontal) + Corpo B (pendurado):
    • Corpo A:
      • Forças: Peso (para baixo), Normal (para cima) se cancelam.
      • Sobra: Tração (horizontal) = Massa A x Aceleração.
    • Corpo B:
      • Forças: Peso (para baixo) e Tração (para cima).
      • Equação: Peso B - Tração A sobre B = Massa B x Aceleração.
    • Somando as equações dos dois corpos:
      • Trações se cancelam (ação e reação).
      • Resultante: Peso = (Massa A + Massa B) x Aceleração.
      • Resolva para encontrar Aceleração e Tração.

Exemplo Prático

  • Corpo de 10 kg em repouso sobre superfície lisa + corpo suspenso no ar.
  • Dados:
    • Aceleração do sistema = 5 m/s²
    • Determine a massa do corpo suspenso.
  • Passos:
    • Soma das forças: Peso = (Massas) x Aceleração.
    • Resolva as equações fornecidas no exemplo para determinar a massa do corpo suspenso.

Plano Inclinado

  • Direção Inclinada: Superfície reta com ângulo em relação à direção horizontal.
  • Forças em Plano Inclinado:
    • Força Peso (componentes Px e Py).
    • Força Normal (perpendicular ao plano).
    • Tração (na direção da corda).
  • Exemplo:
    • Corpo de 10 kg pendurado em polia, plano inclinado a 30°:
      • Forças no Corpo Inclinado e Pendurado.
      • Determine a aceleração e tração.
      • Use decomposição de forças e Segunda Lei de Newton.
    • Resolução do Exemplo:
      • Obtenha aceleração dos corpos e força de tração usando as equações fornecidas.

Conclusão

  • Compreender os conceitos e saber aplicar a Segunda Lei de Newton são fundamentais para resolver problemas de tração.
  • Pratique os exemplos para dominar as técnicas e abordagens necessárias.

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