A cabeça de um martelo começa a se soltar do cabo. Como você deve bater o cabo em um bloco de concreto para que a cabeça fique firme novamente? Por que isso funciona?
Passo 1
O enunciado diz que a cabeça do martelo está frouxa no cabo e pergunta como devemos bater o cabo no concreto para que a cabeça volte a ficar presa e por que isso funciona.
Conteúdo: Física básica (força, pressão, atrito e elasticidade da madeira).
O que vamos precisar: conceitos de pressão ( ), atrito (
) e ideia de compressão elástica (como a madeira “infla” quando comprimida).
Conteúdo: Física básica (força, pressão, atrito e elasticidade da madeira).
O que vamos precisar: conceitos de pressão (
Passo 2
Primeiro, por que a cabeça fica frouxa?
• A madeira do cabo pode encolher ou rachar levemente com o tempo, reduzindo a força normal entre cabo e cabeça.
• Menor → menor força de atrito
→ a cabeça balança.
• A madeira do cabo pode encolher ou rachar levemente com o tempo, reduzindo a força normal
• Menor
Passo 3
O que acontece quando você bate o cabo no bloco de concreto?
- Ao bater com impulso forte e curto, gera-se uma onda de compressão que percorre o cabo até a região de contato com a cabeça.
- Essa compressão faz a madeira “inch—ar” radialmente (ela se aperta no sentido do comprimento e se expande um pouco no diâmetro).
- O aumento do diâmetro faz a cabeça “abraçar” o cabo com mais força, elevando
. - Como
, o atrito sobe e trava a cabeça.
Passo 4
Por que usar um bloco de concreto e não outro material?
• O concreto é muito rígido: quase toda a energia do golpe retorna como compressão no cabo, não “afunda” nem absorve.
• Isso maximiza a onda de pressão na madeira. Se usasse algo macio, parte da energia seria dissipada e você não comprimirá a madeira direito.
• O concreto é muito rígido: quase toda a energia do golpe retorna como compressão no cabo, não “afunda” nem absorve.
• Isso maximiza a onda de pressão na madeira. Se usasse algo macio, parte da energia seria dissipada e você não comprimirá a madeira direito.
Resposta
Bata o cabo de baixo contra um bloco de concreto com um golpe rápido e firme. Isso gera uma onda de compressão no cabo, faz a madeira expandir lateralmente dentro da cabeça, aumenta a força normal e, consequentemente, o atrito que segura a cabeça no lugar.