Multiplicando a força
Alberto (A) desafiou seu colega Cabral (C) para uma competição de cabo-de-guerra, de uma maneira especial, mostrada na figura. Alberto segurou no pedaço de corda que passava ao redor da polia enquanto que Cabral segurou no pedaço atado ao centro da polia.
Apesar de mais forte, Cabral não conseguiu puxar Alberto, que lentamente foi arrastando o seu adversário até ganhar o jogo. Sabendo que a intensidade da força com que Alberto puxa a corda é de 200 N e que a polia não tem massa nem atritos:
a) especifique a tensão na corda que Alberto está segurando;
b) desenhe as forças que agem sobre a polia, fazendo um diagrama de corpo livre;
c) calcule a força exercida pelo Cabral sobre a corda que ele puxava;
d) considerando que Cabral foi puxado por 2,0 m para frente, indique quanto Alberto andou para trás.
Resolução:
a) A tensão na corda corresponde à força aplicada pelo Alberto: T = 200 N.
b)
c) A polia está sendo arrastada lentamente (quase estaticamente), ou seja, em equilíbrio. Portanto, F = 2T => F = 400 N.
Na prática, o valor da força exercida por Cabral é ligeiramente menor que 400 N.
d) A polia se move de uma distância x, a mesma percorrida pelo Cabral. Vamos provar que a distância y que Alberto percorre é o dobro daquela do Cabral:
Como o fio é inextensível, temos:
L1 + L2 = L2 - x + L1 - x + y => y = 2x
y = 2.2m => y = 4 m
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