Como encontrar a tensão e a aceleração em um sistema de polias

Escrito por paul dohrman | Traduzido por andressa gonzalez
  • Compartilhar
  • Tweetar
  • Compartilhar
  • Pin
  • E-mail
Como encontrar a tensão e a aceleração em um sistema de polias
Dois blocos suspensos

Se você tem dois blocos em um sistema de polias e precisa saber a sua aceleração e a tensão da linha, a estratégia geral da computação é a seguinte: a aceleração dos dois blocos será determinada em primeiro lugar. Em seguida, note que, para qualquer bloco, a tensão (T) e a sua aceleração (a) estão relacionadas, portanto, T pode ser resolvida após a resolução da aceleração (a).

Nível de dificuldade:
Moderadamente fácil

Outras pessoas estão lendo

O que você precisa?

  • Papel
  • Lápis

Lista completaMinimizar

Instruções

    Um bloco suspenso

  1. 1

    Resolva a força.

    A segunda lei de Newton relaciona a força e a aceleração: F = ma. A massa m é conhecida; esta é a massa total dos blocos, ou M1 + M2. A aceleração (a) é desconhecida no início. A força (F) é conhecida porque é a força gravitacional puxando M1 para baixo; é M1 × g, na qual g é a aceleração da gravidade.

  2. 2

    Resolva a aceleração dos dois blocos.

    F = ma torna-se M1 × g = (M1 + M2) × a, na qual g é a aceleração da gravidade. Resolver a aceleração é uma aritmética trivial.

  3. 3

    Incorpore o atrito entre M2 e a mesa.

    Dessa forma, a força gravitacional M1 × g funciona tanto para acelerar as duas massas quanto para combater o atrito. Por conseguinte, o termo de atrito que aparece no lado direito da equação acima será então escrito como M1 × g = (M1 + M2) x a + M2 × g × mu, na qual mu é o coeficiente de atrito de M2.

  4. 4

    Calcule a tensão (T) olhando somente para as forças em M1.

    As únicas forças que agem em M1 são a força gravitacional, para baixo, e a tensão (T), para cima. O resultado destas forças é a aceleração (a) de M1. Então, pela segunda lei, F = ma torna-se M1 × g - T = M1 × a. A aceleração (a) já foi resolvida, então a solução para T é apenas aritmética.

  5. 5

    Calcule a tensão (T) olhando somente para as forças em M2.

    As únicas forças laterais que agem em M2 são T e o atrito. O resultado destas forças é a aceleração (a) de M2. Então, pela segunda lei, F = ma torna-se T - M2 × g × mu = M2 × a. A aceleração (a) já foi resolvida (é o mesmo valor para ambos M1 e M2, uma vez que estão ligados), então a solução para T é apenas aritmética.

    Dois blocos suspensos

  1. 1

    Resolva a força.

    O lado esquerdo da equação F = ma acima muda de M1 × g para (M2 - M1) × g, pois M2 > M1. A força gravitacional sobre o bloco mais pesado determina a direção da aceleração, mas a força sobre os blocos menores se oporá a ela de alguma forma.

  2. 2

    Resolva a aceleração dos dois blocos.

    O lado direito da fórmula F = ma, no caso de um bloco suspenso, não mudou. Assim, a segunda lei de Newton, F = ma, é escrita como (M2 - M1) × g = (M1 + M2) × a. A aceleração (a) é resolvida com simples aritmética.

  3. 3

    Escolha um bloco e resolva a tensão (T) com base nas forças exercidas sobre ele.

    Este é o mesmo cálculo realizado no único bloco suspenso do problema anterior. Por exemplo, escolha M2. As forças em M2 são a gravidade, para baixo, e tensão (T), para cima. O seu resultado é a aceleração de M2. Assim, F = ma torna-se M2 × g - T = M2 × a. A aceleração (a) foi encontrada acima, portanto, a solução da tensão (T) é simples aritmética.

Não perca

Filtro:
  • Geral
  • Artigos
  • Slides
  • Vídeos
Mostrar:
  • Mais relevantes
  • Mais lidos
  • Mais recentes

Nenhum artigo disponível

Nenhum slide disponível

Nenhum vídeo disponível