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.
[Música]