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Como calcular a tensão de um cabo de aço

Escrito por: Paul Dohrman

Escrito em: November 20, 2021

Com uma calculadora, pode-se facilmente calcular a tensão de um cabo

Thinkstock Images/Comstock/Getty Images

Se um corpo for deslocado para fora do centro de um cabo cujas extremidades se conectam a uma distância insignificante uma da outra, então a tensão do cabo é a metade do peso do corpo. É como se cada lado do cabo sustentasse metade do peso do corpo -- como se o corpo tivesse sido conectado em dois locais, dividindo o peso. Entretanto, se as extremidades forem separadas, mas mantendo-se o nível, a tensão sobre o cabo aumentaria. Cada lado do cabo não estaria mais suportando apenas a força gravitacional, mas também a força oposta lateral ou horizontal, já que esta última vem do outro lado do cabo. Esse é um resultado direto de dois lados saindo do aspecto vertical para a forma "V", como foi discutido no livro "Fundamentals of Physics" (fundamentos da física), de Halliday e Resnick.

Step 1

Faça um diagrama de um peso posicionado no meio de um cabo. Denote a massa do peso com a letra "m". O ângulo que cada um dos lados possui em relação à vertical deve ser denotado com a letra grega "?".

Step 2

Calcule a força gravitacional por F = mg = mx 9.80m/sec^2, onde o acento circunflexo significa exponenciação. A letra "g" é uma constante de aceleração gravitacional.

Step 3

Iguale o componente vertical da tensão "T" com o que cada lado do cabo empurra para cima e com a metade do peso do objeto. Portanto T x cos ? = mg/2. Suponha, por exemplo, que o ângulo entre cada lado do cabo e seu apoio vertical seja de 30º. Suponha também que o peso tenha massa de 5 kg. Então a equação seria: T x ?3/2 = [ 5 kg x 9.80 m/s^2 ] / 2.

Step 4

Da função de "T" e com a equação que acabou de ser derivada, lembre-se de arredondar para um número correto de algoritmos significativos. Continuando com o exemplo acima, a tensão encontrada será de T = 28.3N.