Um objeto de massa 16 kg é mantido no lugar por uma força aplicada F e um sistema de polias, como mostrado na figura. Encontre a tensão T4. Sugestão para desenhar um diagrama de corpo livre para a polia superior e a polia inferior?

Diagrama

Recebemos as seguintes informações:

• #|->m=16"kg"#

• O sistema está em equilíbrio estático

Assumiremos cordas sem massa e polias sem massa e sem atrito.

• #:. vecT_1=vecT_2=vecT_3#

Para a massa, temos o seguinte diagrama de força:

E assim temos:

#sumF=vecT_5-vecF_G=0#

#=>vecT_5=vecF_G#

As #F_G=mg#, temos:

#color(darkblue)(vecT_5=mg)#

#=>=(16"kg")(9.81"m"//"s"^2)#

#=>color(darkblue)(=156.96" N")#

Para a polia pequena, temos o seguinte diagrama de força:

E assim temos:

#sumF=vecT_2+vecT_3-vecT_5=0#

#=>vecT_5=vecT_2+vecT_3#

E desde #vecT_2=vecT_3#:

#=>color(darkblue)(vecT_2=vecT_3=1/2vecT_5=78.48" N")#

Finalmente, para a polia grande, temos o seguinte diagrama de força:

E assim temos:

#sumF=vecT_4-vecT_1-vecT_2-vecT_3=0#

#=>color(darkblue)(vecT_4=vecT_1+vecT_2+vecT_3)#

#=>vecT_4=3(78.48" N")#

#=>vecT_4=235.44" N"#

#=>color(darkblue)(vecT_4~~235" N")#