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?

Responda:

${\to T}_{4} \approx 235 N$ $vecT_4~~235" N"$ para cima

Explicação:

Diagrama

Fornecido por OP

Recebemos as seguintes informações:

$\mapsto m = 16 kg$ $|->m=16"kg"$
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:

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

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

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

$=>vecT_4=235.44" N"$

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