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Transcrição de vídeo

olá bem vindos de volta agora vamos resolver mais alguns problemas sobre vantagem mecânica nesse vídeo vamos focar as polias que são outra forma de máquinas simples e já fizemos alguns problemas de polícia no passado mas agora entendemos realmente qual é a vantagem mecânica inerente a essas máquinas vamos começar então com uma polícia bem simples esse é o teto aqui em cima bom eu não sei como se chama essa parte da polia deve ser discutido e isso disco então vamos dizer que eu tenho esse pequeno disco onde a corda passa por cima ele rola para que a corda possa ir por cima dele e mover sem ter muito atrito e vamos dizer que eu tenho uma corda por cima dessa folia essa é a minha corda nessa ponta vamos dizer que eu tenho um peso um peso de 10 newtons e eu vou puxar essa ponta para baixo para fazer o preço subir então a minha pergunta para você é qual é a vantagem mecânica desse sistema qual é a força com a qual eu tenho que puxar para baixo para levantar esse peso esse peso de 10 newtons a fim de produzir 10 newtons de força pra cima bem em qualquer situação de polia e eu não sei se os livros abordam isso dessa maneira mas é assim que eu penso sobre isso porque assim você não precisa memorizar fórmulas o que acontece então com os cumprimentos da corda ou qual é a distância total que o objeto que você está tentando mover percorre esse você sabe a distância que ele percorre vezes a distância que você tem que puxar você sabe a vantagem mecânico então nessa situação se eu fosse segurar a corda nesse ponto se eu fosse puxá-la para baixo 10 metros ou uma distância qualquer o que acontece aqui bem esse peso vai se mover para cima exatamente a mesma quantidade o que quer que o push eu puxar um metro para baixo aqui esse peso vai se mover um metro para cima então a distância que eu puxo aqui é equivalente à distância que ela puxa que pra cima uma vez que sabemos que o trabalho de entrada tem que ser igual o trabalho de saída sabemos que a força que eu estou puxando para baixo tem que ser igual a força ou a atenção com que a corda está puxando para cima aqui e poderíamos ter feito isso quando aprendemos sobre a atenção que a tensão na corda é constante eu estou produzindo tensão na corda quando eu puxo aqui e essa é a mesma força de tração da tensão sobre o peso então essa não é uma máquina muito interessante tudo o que ela está fazendo é eu puxo para baixo com uma força de 10 newtons e ela puxa para cima com uma força de 10 newtons então a vantagem mecânica é nenhuma vantagem mecânica real embora isso possa ser útil talvez seja mais fácil eu puxar para baixo do que puxar para cima ou em algum ponto talvez eu não consiga alcançar aqui em cima então é legal e puxar para baixo aqui onde eu consigo alcançar o objeto vai continuar subindo como um mastro de bandeira ou alguma coisa assim isso ainda poderia ser útil mesmo que sua vantagem mecânica foi somente um bom vamos ver se conseguimos criar uma situação companhia onde a vantagem mecânica seja maior do que 1 então vamos dizer que ensina ainda com a mesma política que está fixada ao tempo mas eu vou acrescentar uma leve variação aqui eu tenho outra polyak deixem-me fazer a outra política aqui em baixo então deixe-me ver se eu consigo desenhar minha corda de um jeito bom então e acorda começa a subir desse jeito em seguida ela volta para baixo vem em volta da segunda polia e agora está presa ao teto aqui em cima a segunda polia na verdade está onde o peso está fixado e vamos chamá lo de um peso de 10 newtons novamente embora não importe realmente qual é o peso vamos descobrir qual é a vantagem mecânica então a mesma pergunta e esta é realmente é uma pergunta que você precisa sempre fazer a si mesmo se eu fosse pegar um ponto nesta corda e fosse puxá-lo dois metros para baixo vamos ver se eu pegar esse ponto e movê lo dois metros para baixo o que essencialmente acontece com a corda de em cada ponto na corda vai se mover dois metros para direita eu acho que você consegue ver isso dessa maneira se perceber esse movimento para a direita mas se esse comprimento de corda está ficando dois metros mais curto com quanto esse comprimento de corda está ficando bem todo esse comprimento de corda também vai ficar dois metros mais curto todo esse comprimento de corda aqui mas todo esse comprimento de corda é dividido entre esse lado deixe me fazer isso uma cor diferente entre esse lado e esse lado então se eu fizer este lado da corda mais curto quero dizer tudo bem sabemos que acorda sobe pela coisa inteira mas se eu pegar esse lado da corda e puxá lo dois metros para baixo o que vai acontecer bem esta vai ficar um metro mais curtas a corda vai ficar um metro mais curta bom então essa ficar um metro mais curta e esse cumprimento da corda vai ficar um metro mais curto e como eu sei disso bem isso tudo é a mesma corda e se está ficando um metro mais curta faz sentido que toda essa coisa esteja ficando dois metros mais curta mas o importante é perceber se cada uma dessas está ficando um metro mais curta então esse peso está se movendo apenas um metro para cima então quando eu puxo a quadra 2 metros para baixo esse peso somente se move um para cima então qual o trabalho que estou fazendo bem o trabalho de entrada é o mesmo trabalho de saída e sabemos qual o trabalho de saída o trabalho de saída vai ser a força com que essa engenhoca ou essa máquina que está puxando para cima e essa é de 10 newtons portanto trabalho de saída seria igual a 10 newtons vezes a distância em que a força está puxando vez um metro então isso é vezes um metro importante reforçar esse passo aqui então 10 newtons vezes um metro que é igual a dez javalis e esse trabalho tem que ser o trabalho inicial que eu apliquei nele também certo portanto o trabalho também tem que ser de 10 dólares eu sei a distância que eu puxei para baixo eu puxei dois metros para baixo então eu puxei dois metros para baixo também isso tem que ser igual à força multiplicada pela distância então a força que eu não conheço vezes a distância é de 2 metros é igual a 10 jales de vida ambos os lados por dois então a força com a qual eu puxei para baixo é de 5 mil tons eu puxei 5 mil tons para baixo por 2 metros e isso puxa para cima um peso de 10 newtons por um metro força vezes distância é igual à força vezes distância então qual é a força de entrada à força de entrada é igual a 5 mil tons ea força de saída dessa máquina é igual a 10 newtons vantagem mecânica é a saída sobre entrada portanto a vantagem mecânica é igual a força de saída pela força de entrada que é igual a 10 sobre cinco que é igual a 2 isso faz sentido porque eu tenho que puxar duas vezes mais para essa coisa se deslocar para cima metade desta distância vamos ver se conseguimos resolver outro problema de vantagem mecânica na verdade vamos fazer um bem simples com o qual temos trabalhado há um longo tempo vamos dizer que eu tenho uma cunha uma cunha na verdade é considerado uma máquina demorou um pouco para eu aceitar isso mas uma cunha é uma máquina e por que uma cunha uma máquina porque ela lhe dá vantagem mecânica então se eu tenho essa cunha aqui e este é um ângulo de 30 graus se essa distância que vamos chamar essa distância ddd o que essa distância vai ser bem vai ser desse ano de 30 e sabemos que oceano de 30° esperamos que por esse ponto é um meio então vai ser um meio de d talvez você queira revisar um pouco de trigonometria se isso não te fizer lembrar totalmente então se eu pegar um objeto se eu pegar uma caixa e vamos supor que não tem atrito não vamos entrar num assunto de força normal etc mas seguindo se eu pegar uma caixa e empurrá la com uma força completamente para cima aqui qual é a vantagem mecânica desse sistema bem quando a caixa está aqui em cima sabemos qual é a sua energia potencial então energia potencial vai ser o peso da caixa então vamos dizer que esta é uma caixa de 10 newtons a energia potencial nesse ponto vai ser 10 newtons vezes o seu peso portanto a energia potencial nesse ponto tem que ser igual ou 10 newtons vezes altura que vai ser de 5 jales e essa também a quantidade de trabalho que se tem que colocar no sistema a fim de colocá lo nesse estado a fim de colocá lo nessa altura no ar então sabemos que teremos que aplicar 5 jales de trabalho para colocar a caixa até esse ponto então qual é a força que tivemos que aplicar bem essa força essa força de entrada vezes essa distância que tem que ser igual a 5 jales então essa força de entrada ou desculpe essa vai ser desculpe isso não é 5 jales é dez vezes um meio vezes a distância é 5 de jaú lhes é 10 newtons vezes a distância que estamos para cima que é um meio de de portanto cinco de jales como desculpe por confundir um pouco você não então a força que eu estou empurrando ac x essa distância também tem que ser igual a 5 de jales eu acabei de me lembrar que eu usei apenas de como variável tempo todo dividindo os ambos lados por de o que obtém a força de entrada tinha que ser igual a 5 mil tons estou dividido ambos os lados por de metros então eu introduzir cinco mil tons de força e conseguir levantar um objeto de 10 mil tons então qual é a vantagem e mecânica bem a força de saída 10 newtons dividido pela força de entrada 5 mil tons a vantagem mecânica é 2