Traction, ou alors Tension, est le nom donné à force qui s'exerce sur un corps au moyen de cordes, câbles ou fils, par exemple. La force de traction est particulièrement utile lorsque vous souhaitez qu'une force soit transféré à d'autres corps éloignés ou pour changer la direction d'application d'une force.
Voirégalement: Savoir quoi étudier en mécanique pour le test Enem
Comment calculer la force de traction ?
Pour calculer la force de traction, nous devons appliquer notre connaissance des trois lois de Newton, nous vous encourageons donc à revoir les fondamentaux de la dynamique en accédant à notre article sur à Les lois de Newton (il suffit d'accéder au lien) avant de procéder à l'étude dans ce texte.
O calcul de traction tient compte de la manière dont il est appliqué, et cela dépend de multiples facteurs, tels que le nombre d'organismes qui composent le système. à étudier, l'angle qui se forme entre la force de traction et la direction horizontale ainsi que l'état de mouvement du corps.
La corde attachée aux voitures ci-dessus est utilisée pour transférer une force, qui tire l'une des voitures.
Afin que nous puissions expliquer comment la traction est calculée, nous allons le faire en fonction de différentes situations, souvent facturées dans les examens de physique pour les examens d'entrée à l'université et dans les Et soit.
Traction appliquée sur un corps
Le premier cas est le plus simple de tous: c'est lorsqu'un corps, tel que le bloc représenté sur la figure suivante, est tiréparunecorde. Pour illustrer cette situation, nous choisissons un corps de masse m qui repose sur une surface sans frottement. Dans le cas suivant, comme dans les autres cas, la force normale et la force du poids corporel ont été volontairement omises, afin de faciliter la visualisation de chaque cas. Regarder:
Lorsque la seule force appliquée à un corps est une traction externe, comme le montre la figure ci-dessus, cette traction sera égale à forcerésultant sur le corps. Selon le 2e loi de Newton, cette force nette sera égale à la produitde sa masse par accélération, ainsi, la traction peut être calculée comme :
T – Traction (N)
m – masse (kg)
le – accélération (m/s²)
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Traction appliquée à un corps appuyé sur une surface avec friction
Lorsqu'on applique une force de traction sur un corps qui repose sur une surface rugueuse, cette surface produit une force de friction contraire à la direction de la force de traction. Selon le comportement de la force de frottement, alors que la traction reste inférieure au maximum forcedansfrictionstatique, le corps reste dans équilibre (a = 0). Maintenant, lorsque la traction exercée dépasse cette marque, la force de frottement deviendra un forcedansfrictiondynamique.
Fjusqu'à ce que - Force de friction
Dans le cas ci-dessus, la force de traction peut être calculée à partir de la force nette sur le bloc. Regarder:
Traction entre corps d'un même système
Lorsque deux ou plusieurs corps d'un système sont câblés ensemble, ils se déplacent ensemble avec la même accélération. Afin de déterminer la force de traction qu'un corps exerce sur l'autre, nous calculons la force nette dans chacun des corps.
Tun B – Traction que le corps A fait sur le corps B.
Tb, le – Traction que le corps B fait sur le corps A.
Dans le cas ci-dessus, il est possible de voir qu'un seul câble relie les corps A et B, de plus, on voit que le corps B tire le corps A par traction Tb, a. Selon la troisième loi de Newton, la loi d'action et de réaction, la force que le corps A exerce sur le le corps B est égal à la force que le corps B exerce sur le corps A, cependant, ces forces ont des significations contraires.
Traction entre le bloc suspendu et le bloc supporté
Dans le cas où un corps suspendu tire un autre corps à travers un câble qui passe dans une poulie, on peut calculer la tension sur le fil ou la tension qui agit sur chacun des blocs grâce à la deuxième loi de Newton. Dans ce cas, lorsqu'il n'y a pas de friction entre le bloc supporté et la surface, la force nette sur le système corporel est le poids du corps suspendu (PB). Notez la figure suivante, qui montre un exemple de ce type de système :
Dans le cas ci-dessus, il faut calculer la force nette sur chacun des blocs. En faisant cela, on trouve le résultat suivant :
Voir aussi: Apprenez à résoudre des exercices sur les lois de Newton
Traction inclinée
Lorsqu'un corps placé sur un plan incliné lisse et sans frottement est tiré par un câble ou une corde, la force de traction sur ce corps peut être calculée conformément à la composanthorizontal (PX) du poids corporel. Notez ce cas dans la figure suivante :
PHACHE – composante horizontale du poids du bloc A
PAA – composante verticale du poids du bloc A
La traction appliquée sur le bloc A peut être calculée à l'aide de l'expression suivante :
Traction entre un corps suspendu par câble et un corps sur un plan incliné
Dans certains exercices, il est courant d'utiliser un système dans lequel le corps qui est soutenu sur la pente est tiréparunecorpssuspendu, à travers une corde qui passe à travers un poulie.
Dans la figure ci-dessus, nous avons dessiné les deux composantes de la force de poids du bloc A, PHACHE et PAA. La force responsable du déplacement de ce système de corps est le résultat entre le poids du bloc B, suspendu, et la composante horizontale du poids du bloc A :
traction pendulaire
Dans le cas du mouvement de pendules, qui se déplacent selon un trajectoireCirculaire, la force de traction produite par le fil agit comme l'un des composants de la force centripète. Au point le plus bas de la trajectoire, par exemple, la force résultante est donnée par la différence entre la traction et le poids. Notez un schéma de ce type de système :
Au point le plus bas du mouvement pendulaire, la différence entre la traction et le poids produit une force centripète.
Comme dit, la force centripète est la force résultante entre la force de traction et la force de poids, ainsi, nous aurons le système suivant :
FCP – force centripète (N)
Sur la base des exemples présentés ci-dessus, vous pouvez avoir une idée générale de la façon de résoudre des exercices nécessitant le calcul de la force de traction. Comme pour tout autre type de force, la force de traction doit être calculée en appliquant notre connaissance des trois lois de Newton. Dans la rubrique suivante, nous présentons quelques exemples d'exercices résolus sur la force de traction afin que vous puissiez mieux la comprendre.
Exercices résolus sur la traction
Question 1 - (IFCE) Dans la figure ci-dessous, le fil inextensible qui relie les corps A et B et la poulie ont des masses négligeables. Les masses des corps sont mA = 4,0 kg et mB = 6,0 kg. Sans tenir compte du frottement entre le corps A et la surface, l'accélération de l'ensemble, en m/s2, est (considérez l'accélération de la gravité 10,0 m/sec2)?
a) 4,0
b) 6,0
c) 8,0
d) 10,0
e) 12,0
Modèle: La lettre B
Résolution:
Afin de résoudre l'exercice, il est nécessaire d'appliquer la deuxième loi de Newton à l'ensemble du système. En faisant cela, nous voyons que la force de poids est la résultante qui fait bouger tout le système, nous devons donc résoudre le calcul suivant :
Question 2 - (UFRGS) Deux blocs, de masse m1=3,0 kg et m2=1,0 kg, relié par un fil inextensible, peut glisser sans frottement sur un plan horizontal. Ces blocs sont tirés par une force horizontale F de module F = 6 N, comme le montre la figure suivante (sans tenir compte de la masse du fil).
La tension dans le fil reliant les deux blocs est
a) zéro
b) 2,0 N
c) 3,0 N
d) 4,5 N
e) 6,0 N
Modèle: Lettre D
Résolution:
Pour résoudre l'exercice, il suffit de se rendre compte que la seule force qui déplace le bloc de masse m1 c'est la force de traction que le fil fait dessus, donc c'est la force nette. Donc, pour résoudre cet exercice, on trouve l'accélération du système puis on fait le calcul de traction :
Question 3 - (EsPCEx) Un ascenseur a une masse de 1500 kg. En considérant l'accélération de la pesanteur égale à 10 m/s², la traction sur le câble d'ascenseur, lorsqu'il monte à vide, avec une accélération de 3 m/s², est :
a) 4500N
b) 6000N
c) 15500N
d) 17 000 N
e) 19500 N
Modèle: Lettre e
Résolution:
Pour calculer l'intensité de la force de traction exercée par le câble sur l'ascenseur, on applique la deuxième loi de Newton, de cette façon, nous trouvons que la différence entre la traction et le poids est équivalente à la force nette, d'où nous avons conclu que :
Question 4 - (CTFMG) La figure suivante illustre une machine Atwood.
En supposant que cette machine a une poulie et un câble de masses négligeables et que les frottements sont également négligeables, le module d'accélération des blocs de masses égales à m1 = 1,0 kg et m2 = 3,0 kg, en m/s², c'est :
a) 20
b) 10
c) 5
d) 2
Modèle: Lettre C
Résolution:
Pour calculer l'accélération de ce système, il faut noter que la force nette est déterminé par la différence entre les poids des corps 1 et 2, ce faisant, il suffit d'appliquer le deuxième La loi de Newton :
Par moi Rafael Helerbrock
