Tensão em um sistema acelerado e torta na cara

RKA8JV - Bem, faltou a gente calcular no outro problema a força de tração, que é muito interessante a gente calcular, essa força de tração que vai ser igual, para os dois lados no fio. Essa força de tração, se não existisse, este bloco cairia com a aceleração da gravidade da Terra. A gente sabe a força resultante no bloco de 20 kg porque a gente tem a massa do bloco e a gente tem a aceleração do bloco, portanto, a força resultante que atua no bloco vai ser a massa no bloco de 20 kg vezes a aceleração do sistema, que é o bloco de 20 kg, como o bloco de 10 kg, os dois têm mesma aceleração. Então, aqui a gente em 20 vezes a aceleração, que é 4,13 m/s², e isto vai dar 82,6. Vamos colocar 83. Então, a força resultante de 83 N. Mas quem é essa força resultante? 83 N. Vai ser a força peso mais a tração. Obviamente, a tração vai dar negativo, porque ela está no sentido oposto da força gravitacional. Então, se a gente coloca força gravitacional mais tração, igual a 83 N, a força gravitacional nós temos que é 196, então, 196 mais a tração é igual a 83 N. Tração igual a 83 menos 196, que vai dar, 83 - 196, que vai dar -113 N. Este -113 N significa apenas que a tração está no sentido oposto da força da gravidade. Só isso. Eu poderia escrever, também, que a tração é igual a 113 N, indicando que ela é uma força para cima. Eu poderia calcular deste lado também, uma vez que eu tenho a componente da força peso ao longo do plano, eu tenho a força de atrito, eu tenho aceleração do bloco, então, sei quanto é a tração menos a força de atrito, junto com a componente do peso. Essa força resultante tem que dar a aceleração no bloco de 10 kg de 4,3 m/s², ou seja, essa força resultante vai ser 41,3 N. Então, você pode calcular, também, por este lado de cá, vamos colocar outra cor, você pode calcular que a tração, menos, 56 + 16, dá 72 N, menos 72 N, vai ter que ser igual a 41,3, vamos colocar 41, já que a gente arredondou aqui em cima de 82,6 para 83, vamos arredondar aqui embaixo também. Nós vamos ter a tração igual a quanto? 41 + 72, que vai dar, 2 + 1, 3, 7 + 4 dá 11. Dá 113 N também, então, você pode calcular das duas formas, que vai dar exatamente o mesmo resultado, porque a tração, na realidade, é igual para os dois. Esta tração aqui a gente chamaria de tração motora. Esta tração é que está fazendo o bloco subir, né? Quem está retardando bloco é a força de atrito e a componente do peso ao longo do plano. Já deste lado de cá, é a força gravitacional, já que a força de tração, se não existisse, faria com que o bloco caísse com a aceleração da gravidade. Mas ele não cai com a aceleração da gravidade, ele desce com 4,31 m/s², uma vez que a força resultante aqui não é apenas a massa vezes a aceleração da gravidade e sim a massa vezes a aceleração do conjunto, ou seja, vai dar 83 N, é a força resultante em cima deste bloco de 20 kg, por isso que ele cai com aceleração de 4,13 m/s². Bem, vamos ver outro problema. Isto aqui é uma torta. Vamos rechear a torta. Aqui é a torta com recheio, tá? Vamos colocar aqui a mão de uma pessoa. Isto é a mão, tá? Eu ia fazer curso de desenho, não fiz. Bem, e do outro lado tem a cara de uma pessoa, que é o que eu quero atingir com a minha torta. A pergunta é: qual é a aceleração que eu tenho que colocar na torta para que eu possa atingir a cara? Então, quais são as forças que estão atuando na torta? Você tem a força gravitacional, que depende da massa da torta, vamos chamar a massa da torta de "m", a massa da torta vezes a aceleração da gravidade, "g". Vamos deixar "g", tá, porque a gente vai ver que vai independer de "g". Contrabalanceando ou equilibrando essa força, você vai ter uma força de atrito. A força de atrito e vamos supor que a gente saiba qual é o coeficiente de atrito estático, seja 0,8. Você tem a força de atrito. Esta força de atrito não pode ser maior do que a força gravitacional, porque a força de atrito não vai fazer esta torta subir. Não faz sentido. Neste caso aqui, a força de atrito é contrária ao movimento. Então, você tem aqui, que a força de atrito é dada por quem? A força de atrito é o coeficiente de atrito vezes a força normal. Esta força normal é a força que eu quero saber qual é, que eu pretendo imprimir na torta, para que eu possa atingir. Essa é a força normal. Então, vai ser o quê? Vai ser a massa vezes a aceleração que eu quero imprimir. Ora, a força de atrito vai ser igual à força gravitacional. Ela não pode ser maior, porque senão ela estaria puxando a torta para cima, não faz sentido. E ela não pode ser menor, porque senão a torta cai antes que consiga bater na cara da pessoa, então, ela vai ter que ser igual. Mas quem é a força de atrito? A força de atrito vai ser "µ" vezes Fn, ou seja, vai ser "µ" vezes "m" vezes "a',' é igual, quem é a força gravitacional? ''m" vezes "g". Então, já viu que simplifica "m'' com "m", e você vai ter que a aceleração vai ser "g" dividido por "µ". Colocando ''g" igual a 9,8 m/s² e "µ" uma grandeza adimensional, que é 0,8, nós vamos ter a aceleração que eu tenho que imprimir na torta igual a, vamos ver aqui. 9,8 dividido por 0.8. Você vai ter 12,25 m/s². 12,25 m/s². Este valor é interessante porque é maior do que a aceleração da gravidade da Terra, ou seja, é 1,2 "g", ou um pouco mais do que isto, já que a gente está considerando a aceleração como 9,8 m/s². Então, dá uma ideia da força com que esta torta vai atingir a cara do sujeito.