Tensão (física)

 Nota: Para diferença de potencial elétrico, consulte Tensão elétrica; para demais acepções, veja Tensão (desambiguação).
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 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

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


F = 0 {\displaystyle \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.


F = T + m g = 0 {\displaystyle \sum _{}{\vec {F}}={\vec {T}}+m{\vec {g}}=0} [1]

Sistema sob força resultante

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


F 0 {\displaystyle \sum _{}{\vec {F}}\neq 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 | m g | < | T | {\displaystyle |mg|<|T|} .


F = T m g 0 {\displaystyle \sum {\vec {F}}=T-mg\neq 0} [1]


Em outro exemplo, suponha que dois corpos 1 e 2 possuindo massas m 1 {\displaystyle m_{1}} e m 2 {\displaystyle 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 1 g {\displaystyle P_{1}=m_{1}g} ) o atraindo para baixo, e a tensão T {\displaystyle T} na corda, puxando-o para cima. Se a massa do corpo 1 for maior que a do corpo 2 ( m 1 > m 2 {\displaystyle m_{1}>m_{2}} ), haverá força resultante F 1 {\displaystyle F_{1}} , sendo P 1 T {\displaystyle P_{1}-T} , e então m 1 a = m 1 g T {\displaystyle m_{1}a=m_{1}g-T} .

Ver também

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.
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