Enunciado

Determine a força P necessária para manter o peso de 300   N em equilíbrio.

Passo 1

Faaala!

Para determinar a força P os diagramas de corpo livre (DCL) devem ser feitos para cada polia para analisar a transmissão da força pela corda até chegar a polia maior que está ligada ao peso.

Assim, será possível fazer o equilíbrio de forças no eixo y (pelo fato de haver apenas forças verticais) para encontrar o valor da força desejado.

Percebe que temos uma só corda passando pelas polias (ela passa por dentro da polia maior e sobe em direção a outra polia menor), logo a tensão nela precisa ser a mesma em todos os pontos.

Vamos começar!

Passo 2

Logo, fazendo o DCL das polias tem-se:

Percebe que temos a força P na esquerda da polia da esquerda, como a força com que a corda é puxada. Essa força vai aparecer em todos os pontos da corda, causando essa configuração de forças que a gente vê.

Passo 3

As trações que saem das polias menores terão sentido oposto na polia maior, ou seja:

Então, agora é possível fazer o somatório de forças para determinar a força P .

Logo:

∑ F y = 0 ⇒ 3 P - 300 = 0

P = 100   N

Resposta

P = 100   N

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