Muitos problemas de dinâmica podem ser resolvidos a partir das Leis de Newton. Com elas, entende-se uma movimentação dada às forças envolvidas. Entre muitos casos de aplicação, podem-se citar problemas envolvendo roldanas ou polias, que são muito utilizadas para facilitar levantamento de cargas, pois elas “dividem” a força para, por exemplo, puxar ou manter certo peso.
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Resposta: a) Primeiramente, deve-se desenhar o diagrama de forças do esquema dado. A força que é aplicada na corda produz tração . Esta é transmitida pela corda na primeira roldana e na segunda roldana e até o teto. Para equilibrar essas trações, a corda que sai da segunda roldana tem tração de 2. Essa tração é transmitida pela terceira polia até o teto. Da mesma maneira, a corda que sai da terceira roldana, para equilibrar, tem tração 4, e assim por diante, fazendo com que a última corda presa à carga tenha tração de 8.
b) Na mão da pessoa que puxa a corda, tem-se: ⃗ = T
Já na carga têm-se as forças de tração e peso, mas a tração tem valor de oito vezes a gerada pela pessoa, ou seja, 8. Assim, dado o sistema de roldanas, a força com que o homem puxa a corda é multiplicada por 8 ao puxar a carga.
c) Usando a Segunda Lei da Newton, tem-se:
8− = a
Onde é a massa da carga. Se a carga estiver subindo, o lado direito dessa equação deve ser positivo. Assim:
8 − > 0
Ou seja,
8 − > 0
8 >
> /8
Onde = g. Substituindo os valores, encontra-se:
> (100,0kg)(9,8m/s2) / 8
> 122,5N
Portanto, para conseguir erguer a carga, você deve aplicar uma força maior que 122,5N.
Explicação:
Resposta:
a) Primeiramente, deve-se desenhar o diagrama de forças do esquema
dado. A força que é aplicada na corda produz tração �⃗ . Esta é transmitida pela
corda na primeira roldana e na segunda roldana e até o teto. Para equilibrar
essas trações, a corda que sai da segunda roldana tem tração de 2�⃗ . Essa
tração é transmitida pela terceira polia até o teto. Da mesma maneira, a corda
que sai da terceira roldana, para equilibrar, tem tração 4�⃗ , e assim por diante,
fazendo com que a última corda presa à carga tenha tração de 8�⃗ . Confira no
esquema:
b) Na mão da pessoa que puxa a corda, tem-se:
⃗ = �⃗
Já na carga têm-se as forças de tração e peso, mas a tração tem valor de oito
vezes a gerada pela pessoa, ou seja, 8�⃗ . Assim, dado o sistema de roldanas, a
força com que o homem puxa a corda é multiplicada por 8 ao puxar a carga.
c) Usando a Segunda Lei da Newton, tem-se:
8 − =
Onde é a massa da carga. Se a carga estiver subindo, o lado direito dessa
equação deve ser positivo. Assim:
8 − > 0
Ou seja,
8 − > 0
8 >
>
8
Onde = . Substituindo os valores, encontra-se:
> (100,0kg)�9,8m/s 2�
8
> 122,5N
Portanto, para conseguir erguer a carga, você deve aplicar uma força maior que
122,5N