Como calcular a tensão em uma corda

Uma corda que levanta ou puxa uma carga sofre tensão, uma força determinada pela massa da carga e outros fatores. Você o calcula determinando a força da gravidade da carga, mais o efeito de quaisquer acelerações e outras forças que atuam na corda. Embora a gravidade sempre atue na direção “para baixo”, outras forças podem não agir; dependendo da direção, você os adiciona ou subtrai da gravidade para chegar à tensão total na corda. Os físicos usam uma unidade métrica chamada newton para medir a força; a tensão em uma corda que suspende um peso de 100 gramas é de aproximadamente 1 newton.

Multiplique a massa do peso em quilogramas por 9,8, a aceleração em metros por segundo ao quadrado devido à gravidade. O resultado é uma força descendente em newtons, responsável pela maior parte da tensão na corda. Por exemplo, se você usar uma corda para suspender um piano que pesa 200 kg, multiplique 200 kg por 9,8, resultando em 18.600 newtons, a tensão na corda.

Subtraia a força do peso restante no solo se você estiver levantando o objeto com a corda, mas ainda não se levantou do solo; a corda não está sob a tensão total necessária para levantar o objeto. Por exemplo, você puxa com força uma corda para levantar um piano de 200 kg, mas ele não se move. Se o piano ainda exercer uma força de 500 newtons no solo, subtraia da força total, 18.600 newtons. A tensão na corda torna-se 18.600 - 500 = 18.100 newtons.

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Multiplique a aceleração ascendente do peso por sua massa e adicione-a à tensão devida à gravidade. Por exemplo, você usa um guincho elétrico para erguer um piano de 200 kg até o quinto andar de um edifício; o piano acelera para cima a uma taxa de 1 metro por segundo ao quadrado. Um metro por segundo ao quadrado vezes 200 kg é 200 newtons. Se o piano estivesse pendurado, mas não se movendo, a tensão seria simplesmente a força da gravidade, 18.600 newtons. Se o piano acelerar, a massa do piano resiste a ser movida, criando uma força para baixo semelhante à gravidade. Adicione 200 newtons aos 18.600 originais para obter 18.800 newtons, que é a tensão total.

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