Máquina de Atwood: blocos ligados por fio e polia
Informe as massas de dois blocos para ver a aceleração e a tração do fio na máquina de Atwood e no bloco pendurado ligado a outro sobre a mesa.
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Máquina de Atwood
a = (m1 − m2) · g ÷ (m1 + m2); T = 2 · m1 · m2 · g ÷ (m1 + m2)
Dois blocos de 5 kg e 3 kg pendurados por um fio que passa por uma polia aceleram a 2,4517 m/s², com tração de 36,7749 N no fio; o bloco 1, mais pesado, desce. Com massas iguais (2 kg) a aceleração é 0 m/s²: o sistema fica em equilíbrio.
Bloco pendurado e bloco sobre a mesa
a = m1 · g ÷ (m1 + m2); T = m1 · m2 · g ÷ (m1 + m2)
Se o bloco 2 está sobre uma mesa sem atrito, ligado ao bloco 1 pendurado, a aceleração é 6,1292 m/s² e a tração 18,3875 N para 5 kg e 3 kg.
Modelo ideal
- Polia sem massa e sem atrito e fio inextensível e sem massa; a gravidade é a padrão, 9,80665 m/s².
- Aceleração positiva significa que o bloco 1 desce; negativa, que ele sobe.
- Em montagens reais, a massa da polia e o atrito reduzem a aceleração e mudam a tração.
Perguntas frequentes
Como calcular a aceleração na máquina de Atwood?
Divida a diferença das massas pela soma e multiplique pela gravidade: a = (m1 − m2) · g ÷ (m1 + m2). Com 5 kg e 3 kg, são cerca de 2,45 m/s².
Como calcular a tração do fio na máquina de Atwood?
T = 2 · m1 · m2 · g ÷ (m1 + m2). Com 5 kg e 3 kg, cerca de 36,77 N.
Como calcular dois blocos ligados por fio, um na mesa e outro pendurado?
Sem atrito, a = m1 · g ÷ (m1 + m2) e T = m1 · m2 · g ÷ (m1 + m2), com m1 o bloco pendurado.