Força de tração - Brasil Escola

[Música] E aí pessoal aqui quem fala é o professor Rafael e na aula de hoje nós vamos falar sobre força de tração mas antes de começar não se esqueça de ativar o Sininho de notificações e se inscrever aqui no nosso canal Beleza beleza então vamos começar pela definição sobre o que é tração tração ou tensão é uma força que é aplicada a um corpo pela ação de uma corda de um cabo ou de um fio geralmente quando a gente tá estudando sistemas que envolvem tração a gente considera que essa corda esse cabo ou esse fio

não tem massa e que ele é inextensível ou seja ele não pode ser esticado aquela corda tem um tamanho fixo e a massa Dela pode ser desprezada Tá mas como que a gente calcula a força de tração o cálculo da força de tração depende de cada problema que é colocado para você resolver dependendo da situação você vai ter uma expressão diferente para calcular a tração para fazer isso você deve saber aplicar a Segunda Lei de Newton E para isso você tem que desenhar Quais são as forças que atuam sobre o corpo então você começou a

resolver o exercício sobre tração desenha Quais são as forças e aplica a Segunda Lei de Newton Lembrando que a resultante das forças vai ser igual a massa vezes a aceleração caso esse corpo esteja acelerando ou vai ser igual a zero caso esse corpo esteja parado ou em movimento retilíneo uniforme ou seja se movendo com velocidade constante lembrando disso fica fácil de resolver exercícios que envolvam a força de tração vamos começar analisando o exemplo mais simples possível um corpo de massa M que repousa sobre uma superfície lisa sem atrito e plana vamos dizer que esse corpo

está sendo puxado certo para a direção na direção horizontal para direita por exemplo por uma corda nesse caso quando a gente desenha as forças a gente sabe que o peso e a normal por estarem na mesma direção em sentidos opostos se cancelam sobra apenas a força de tração sendo assim a gente diz que a tração é igual a força resultante portanto a tração é igual a massa vezes a aceleração outro caso que também é muito simples é aquele em que um corpo está pendurado Por um Fio nesse caso aí como você tá vendo na sua

tela a gente tem o equilíbrio de duas forças nós temos a força de tração atuando para cima e a força peso atuando para baixo se esse corpo tiver em repouso então eu posso dizer que a tração e o peso cancelam-se portanto a força resultante é igual a zero desse modo a gente pode escrever que a tração menos o peso é igual a zero um exemplo muito simples de resolver também mas lembre-se nós estamos falando do caso e em que esse corpo não está apoiado em nenhuma superfície e por isso não há ação da força normal

outro caso clássico que aparece uma grande quantidade de exercícios é aquele em que eu tenho um plano horizontal no qual eu tenho um corpo em repouso sobre esse plano que é conectado por um fio a uma polia e um outro corpo suspenso esse corpo suspenso pode passar por exemplo a arrastar o corpo de cima e aí os dois vão cair com uma certa aceleração que é menor aceleração da gravidade Como que você faria para descobrir por exemplo o valor da força de tração que tá atuando sobre esses blocos ou ainda o valor da aceleração neles

é simples Você vai precisar isolar esses dois corpos e desenhar as forças que atuam em cada um deles vamos começar desenhando as forças que atuam sobre o corpo a que é esse que tá apoiado em cima da direção horizontal que vocês estão vendo aí na tela esse corpo aí tá sob ação de três forças diferentes duas forças na direção vertical e a força de tração na direção horizontal essas duas forças na vertical o peso e a normal se cancelam Então nesse caso sobra apenas a tração portanto eu posso dizer que a tração é igual a

massa vezes a aceleração para facilitar a nossa notação nós vamos dizer que essa tração que tá atuando sobre o corpo a é a tração ba Ou seja a tração que o corpo B faz no corpo a beleza agora a gente vai desenhar as forças que atuam no corpo B nesse corpo eu tenho ação de duas forças na direção vertical a força peso que aponta para baixo e a força de tração que aponta para cima nesse caso desse segundo corpo nós vamos dizer que a tração chama-se tração a é a tração que o corpo a faz

sobre o corpo B Além disso pra gente montar a nossa equação nós devemos escolher um referencial e nesse caso aqui fica mais fácil da gente colocar o referencial como positivo para o sentido onde esse corpo está se movendo como ele tá descendo nós vamos colocar força peso com sinal positivo e a força de extração como sinal negativo desse modo a gente vai ter o seguinte peso menos a atração que a faz em B é igual a massa do B vezes a aceleração agora que a gente já tem o sistema de equação desses dois corpos basta

que a gente some uma com a outra mas como que isso vai dar certo na hora que você somar a a tração que o a faz em b e a tração que o b faz em a elas vão se cancelar por qual motivo pelo fato delas se tratarem de um par de ação e reação por isso a gente pode cancelar as duas na hora de somar fazendo isso nós vamos obter apenas a seguinte expressão peso é igual a massa do a mais a massa do B colocados entre parênteses vezes a aceleração com essa expressão que

vocês estão estão vendo aí na tela é possível determinar com qual aceleração o sistema está se movendo depois disso depois que você obter o valor do a substituindo os valores das massas e da gravidade aí nessa expressão você consegue descobrir qual é o valor da tração que está agindo sobre cada um desses corpos eh tanto faz você usar a primeira equação que a gente obteve pro corpo A quanto a segunda o resultado tem que ser o mesmo bom agora que a gente já viu como faz para calcular a tração e a aceleração nesse esse caso

aí vamos fazer um exemplo pra gente praticar o que a gente acabou de aprender um corpo de 10 Kg encontra-se em repouso apoiado sobre uma superfície lisa e sem atrito um cabo que é ligado a outro corpo Solto No ar o puxa fazendo com que ambos acelerem a 5 m/s quadado determine a massa do corpo que se encontra suspenso pelo cabo esse exercício que tá colocado para vocês é exatamente a mesma situação que a gente descreveu para resolver esse tipo de de exercício você pode seguir os passos que eu expliquei ou você pode tomar um

atalho o atalho seria o seguinte qual é a força que tá movendo esse sistema que tem dois corpos A força que faz com que eles desçam é a força peso ela é a força resultante sobre esse sistema então a gente fala que o peso é igual a soma das massas vezes a aceleração com isso eu tenho que a aceleração é igual ao peso dividido pela soma das massas ma + MB Beleza agora substitui aí os valores no lugar do a você vai colocar 5 no lugar da massa de a você vai colocar 10 e você

vai deixar aí a massa do B para descobrir e no lugar do Peso é simplesmente massa vezes a gravidade do corpo que tá pendurado com essa equação Zinha em mãos você faz uma multiplicação cruzada bem simples e você vai ter 50 + 5mb = 10 MB agora basta isolar esse termo MB que a gente encontra que a massa do corpo B que é esse que tá pendurado pelo fio é igual a 10 kg exercício resolvido além desses casos que a gente viu existem também os exercícios que envolvem planos inclinados um plano inclinado nada mais é

que uma superfície reta que faz algum ângulo com relação à direção horizontal igual esse que você pode ver aí na sua tela a gente tem um plano inclinado com um ângulo teta com relação à direção horizontal e um corpo aí de massa M apoiado sobre essa superfície vamos desenhar as forças então agindo para baixo a gente tem a força peso como ela não tá em cima nem do eixo Y nem do eixo X a gente precisa decompor ela então nós colocamos a força peso como sendo PX e py que são as componentes x e y

da força peso além dessa força nós temos também a força normal que faz um ângulo de 990° a direção x portanto ela tá em cima do eixo Y como vocês podem ver se não tiver nenhuma outra força Essas são as foras que atuam sobre o corpo mas como nós estamos falando de tração geralmente vai ter uma uma corda um fio algum cabo puxando esse coro aí então além disso a gente pode ter uma tração na direção vertical no sentido aí para direita Beleza então vamos tentar fazer um exercício para descobrir como que a gente calcula

essa tração vamos comigo um corpo de 10 Kg está pendurado em um fio que passa por uma polia ideal apoiada sobre um plano inclinado em 30º em relação à direção horizontal que é ligada a um outro corpo de 10 Kg calcule a aceleração do sistema e a força de tração que atua sobre o corpo vamos começar desenhando as forças que atuam sobre o corpo que está apoiado no plano inclinado uma vez que ele tá sendo puxado pelo corpo que tá pendurado a gente vai ter uma força de tração apontando aí para a direita subindo o

plano Além disso nós temos as componentes da força peso PX e py e a força normal portanto na direção horizontal que é a que importa para o movimento nós vamos ter a tração menos o peso desse corpo que é o P1 x = a massa do corpo 1 vezes a aceleração para o segundo corpo que tá pendurado pelo fio nós adotamos a força peso como positivo porque ela tá no sentido do movimento portanto nós vamos ter P2 menos a tração é igual a massa do corpo 2 x a com isso a gente tem as duas

equações necessárias para resolver esse exercício o próximo passo é somar essas duas equações Lembrando que as trações que o corpo um faz no dois e que o corpo dois faz no um são pares de ação e reação e por isso elas se cancelam depois de fazer isso você vai obter essa expressão que você tá vendo aí na sua tela P2 - p1x é igual abre parêntese massa de um mais a massa do 2 vezes a aceleração uma vez que o peso é igual a massa vezes gravidade nós temos que substituir esses P2 e o p1x

P2 vai ficar 10 x 10 no lugar de p1x a gente vai ter - 10 x 10 x o seno de 30 isso aí vai ficar igual a soma das massas vezes a aceleração sendo que cada uma dessas massas vale 10 portanto nós temos 10 + 10 entre parênteses vezes uma vez que o seno de 30 é 12 0,5 a gente fica com 100 - 100 x 0,5 = 20 x a isolando o a nós vamos ter 50 = 20 a e portanto o a é 50 di 20 ou seja 2,5 m/s qu Essa é

a aceleração com que esses dois blocos se movem agora que a gente já sabe que a aceleração Vale 2,5 vamos substituir esse valor em nem uma das equações dos dois corpos pegando por exemplo a do corpo um que é o que tá sobre a superfície inclinada nesse corpo nós temos tração menos p1x é igual a massa de 1 x a no lugar de p1x vai o 50 no lugar da massa do 1 10 no lugar da aceleração 2,5 daí a gente fica com tração - 50 = 25 Passa esse 50 pro outro lado e aí

nós vamos obter tração igual a 75 n pronto exercício resolvido não foi tão difícil assim foi então é isso pessoal essa foi mais uma aula de física aqui do Brasil escola eu espero que vocês tenham gostado se você tem alguma dúvida deixe seu comentário aqui gostou quer saber mais sobre o assunto acesse os links na descrição do vídeo obrigado e até a [Música] próxima