Dica do Dia - A força de tração

Para o 1° Ensino médio da Escola Técnica de Limoeiro:

Ai está o conteúdo de Física visto esta semana.

Forças de tração são assim denominadas quando forças são exercidas nos corpos por meio de fios. Geralmente consideram-se as cordas e os fios como ideais.

Ao se elevar a caixa através de uma corda verificamos a existência de uma força de tração

Em algum momento já vimos um carro rebocar outro fazendo uso de uma corda. Já vimos também, na construção de uma casa, por exemplo, o uso de cordas para elevar uma lata de massa, ou tijolos. Nesses dois exemplos vimos o uso de cordas para ligar dois objetos, sendo assim, nesses casos, vimos a aplicação de uma força sobre o outro. Uma corda ou fios são capazes, dentro de seus limites, de suportar forças de tração, isto é, elas resistem a esforços de tração.

Quando puxamos um objeto através de uma corda, estamos na verdade transmitindo força ao longo dessa corda até a extremidade oposta. Podemos dizer que cada pedaço dessa corda sofre uma tração, que pode ser representado por um par de forças iguais e contrárias que atuam no sentido do alongar da corda. Denominamos de tração na corda o módulo dessas forças, que formam um par.

Podemos medir a tração em qualquer ponto de uma corda, colocando ali um dinamômetro. O dinamômetro é um aparelho para medir força.

Outra maneira de medir a força de tração de um objeto ou corpo é igualando a tração com o peso. Vejamos a figura acima, como o corpo está pendurado por uma corda atua sobre ele somente a força de tração e a força peso. De acordo com a segunda Lei de Newton temos:

F_R=m.a

Como o corpo se encontra equilibrado, a aceleração é zero.

F_R=0

T-P=0   ⇒   T=P   ⇒   T=m.g

Assim, concluímos que a tração, nesse caso, é o próprio peso do corpo.

Exercícios

Questão 1

(VUNESP) Dois blocos A e B, de massas 2,0 kg e 6,0 kg, respectivamente, e ligados por um fio, estão em repouso sobre um plano horizontal. Quando puxado para a direita pela força F mostrada na figura, o conjunto adquire aceleração de 2,0 m/s².

Nestas condições, pode-se afirmar que o módulo da resultante das forças que atuam em A e o módulo da resultante das forças que atuam em B valem, em newtons, respectivamente,

a) 4 e 16
b) 16 e 16
c) 8 e 12
d) 4 e 12
e) 1 e 3

Questão 2

Veja a figura abaixo, nela temos um bloco de massa m = 8 kg suspenso por uma corda. Adotando g = 10 m/s², determine o valor da tração na corda e marque a opção correta.

a) 80 N
b) 100 N
c) 120 N
d) 10 N
e) 8 N

Questão 3

Na figura abaixo temos dois blocos que estão ligados entre si por uma corda ideal, isto é, cuja massa é desprezível. Podemos ver que o bloco A encontra-se apoiado sobre uma superfície plana. Adote g = 10 m/s², m_A = 9 kg e m_B = 6 kg, determine o valor da tração na corda e marque a alternativa correta.

a) 24 N
b) 36 N
c) 42 N
d) 56 N
e) 12 N

Questão 4

Suponha que uma pessoa de massa igual a 50 kg esteja suspensa numa corda, como na ilustração abaixo. A outra extremidade dessa corda está presa num bloco de massa de 56 kg que está em repouso em uma superfície plana. Supondo que a aceleração da gravidade local é igual a 10 m/s², determine o valor da força de reação normal trocada entre o bloco e a superfície onde está apoiado.

a) 500 N
b) 560 N
c) 160 N
d) 100 N
e) 60 N

Gabarito

Resposta Questão 1

De acordo com a Segunda Lei de Newton podemos determinar a força resultante que age em cada um dos blocos. A segunda lei expressa que: F_R= m.a, assim temos:
Em A: F_R=m_A.a  ⇒  F_R=2 .2   ⇒  F_R=4N 
Em B: F_R=m_B.a  ⇒  F_R=6 .2   ⇒  F_R=12N
Alternativa D

esposta Questão 2

Para esse tipo de exercício é interessante montar o diagrama de corpo livre, representando todas as forças que atuam no sistema. Podemos ver que o bloco está em equilíbrio, isto é, não possui movimento de subida e descida, portanto as forças que atuam sobre ele são o peso e a tração da corda.

Assim temos:

T-P=0  ⇒  T=P  ⇒  T=8 .10  ⇒  T=80 N

Alternativa A

Resposta Questão 3

Primeiro representamos cada uma das forças que age no bloco A e no bloco B, isto em um diagrama de corpo livre. Veja a figura abaixo. No bloco A podemos dizer que a única força que nos interessa é a tração, sendo, portanto, anuladas a normal e o peso do bloco A. Já no bloco B temos atuando duas forças: a tração e o peso do bloco B. Para acharmos a tração na corda é necessário encontrarmos primeiramente o valor da aceleração.

Podemos encontrar a intensidade da aceleração da seguinte forma:

P_B=(m_A+m_B ).a

m_B.g=(m_A+m_B ).a

6 .10=(9+6).a

60=15 .a

 

Calculando a tração pelo bloco A

T = m_A.a  ⇒  T=9 .4 ⇒  T=36 N

Alternativa B
Questão 4

Primeiramente devemos representar o bloco e o menino no diagrama de corpo livre, isto é, representar as forças que atuam em cada um. Assim temos:

Para o menino:

T-P_M=0  ⇒  T=P_M   ⇒  T=50.10  ⇒  T=500 N

Para o bloco

N+T-P_B=0  ⇒  N= P_B-T  ⇒  N=56.10-500⇒N=60 N

Alternativa E