Tensão (física)

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Um pêndulo é um sistema sob força resultante, no qual se pode observar a variação periódica da tensão.

Em física, tensão é a grandeza de força de tração exercida a uma corda, a um cabo ou a um sólido similar por um objeto. É a resultante das forças de atração e de repulsão eletrostática entre as partículas de um sólido quando submetido a uma deformação, em que a tendência de voltar ao seu estado inicial é observada. A tensão é o oposto de compressão.[1]

A tensão é medida em newtons segundo o sistema internacional de unidades, sempre mensurada paralelamente à corda em que se aplica. Há duas possibilidades básicas de sistemas formados por corda e objeto: ou aceleração é zero e o sistema está em equilíbrio, ou existe aceleração e, portanto, há uma força resultante. Note que em ambos os casos a massa da corda será assumida como desprezível.

Sistema em equilíbrio[editar | editar código-fonte]

O sistema está em equilíbrio quando a soma de todas as forças é igual a zero


\sum_ {} \vec{F} = 0 [1]


Para exemplo, considere um sistema formado por um objeto sendo suspenso por uma corda sujeita a tensão (T), em velocidade constante ou em repouso. Pelo fato da velocidade ser constante ou nula, não há aceleração, e por isso o sistema está em equilíbrio. Nesse caso a tensão na corda, que puxa o objeto para cima, é igual (em módulo) à força peso (mg), que atrai o objeto para baixo.


\sum_ {} \vec{F} = \vec{T} + m\vec{g} = 0 [1]

Sistema sob força resultante[editar | editar código-fonte]

Um sistema terá uma força resultante quando a soma de todas as forças é diferente de zero. Aceleração e força resultante são coexistentes.


\sum_ {} \vec{F} \ne 0[1]


Considere agora o mesmo sistema mencionado acima, exceto por sua velocidade estar aumentando durante o tempo. Nesse caso haverá diferença de velocidade, e consequentemente, aceleração positiva, o que provocará uma força resultante apontada para cima, indicando |mg| < |T|.


\sum \vec{F} = T - mg \ne 0[1]


Em outro exemplo, suponha que dois corpos 1 e 2 possuindo massas m_1 e m_2, respectivamente, conectadas umas às outras por uma corda inextensível sobre uma polia sem atrito. Haverá duas forças atuando sobre o corpo 1: seu peso (P_1=m_1g) o atraindo para baixo, e a tensão T na corda, puxando-o para cima. Se a massa do corpo 1 for maior que a do corpo 2 (m_1 > m_2), haverá força resultante F_1, sendo P_1-T, e então m_1a=m_1g-T.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. a b c d e Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Section 5.7. Seventh Edition, Brooks/Cole Cengage Learning, 2008.