Há quatro objetos de interesse neste problema: a corrente como um todo e os três elos individuais. Para cada um desses quatro objetos, faça uma lista das forças externas que atuam sobre ele. Além da força da gravidade, sua lista deverá incluir apenas forças exercidas por outros objetos que tocam no objeto em questão.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede que a gente faça um diagrama de corpo-livre pra quatro “corpos”: a corrente inteira e cada um dos três elos individuais. A matéria envolvida é Dinâmica (Lei de Newton) e Diagrama de Corpo-Livre, onde só entram forças externas: o peso (força da gravidade) e as forças de contato (tensões) que vêm dos objetos que estão “grudados” uns nos outros. Vamos usar símbolos de tensão e peso em LaTeX.
Passo 2
Corrente como um todo:
- Peso total para baixo:
- Tensão de apoio (fixação no teto) para cima: vamos chamar de
.
Passo 3
Elo 1 (o de cima):
- Tensão para cima vinda do teto:
. - Peso do elo 1 para baixo:
. - Tensão para baixo vinda do elo 2: vamos chamar de
.
Passo 4
Elo 2 (o do meio):
- Tensão para cima vinda do elo 1:
. - Peso do elo 2 para baixo:
. - Tensão para baixo vinda do elo 3: vamos chamar de
.
Passo 5
Elo 3 (o de baixo):
- Tensão para cima vinda do elo 2:
. - Peso do elo 3 para baixo:
.
Resposta
-
Corrente inteira:
-
para baixo -
para cima
-
-
Elo 1:
-
para cima -
para baixo -
para baixo
-
-
Elo 2:
-
para cima -
para baixo -
para baixo
-
-
Elo 3:
-
para cima -
para baixo
-