Calculadora de tensão de Atwood

Uma calculadora de tensão da máquina de Atwood concentra-se no único número que muitos problemas de lição de casa e pré-checagens de laboratório realmente pedem: a tensão no cordão que une duas massas pendentes sobre uma polia. Informe as duas massas m1 e m2 mais a aceleração gravitacional g em um único sistema de unidades coerente, e a ferramenta devolve a tensão ideal T pela fórmula padrão duas vezes m1 vezes m2 vezes g, tudo dividido pela soma das massas. O modelo é o Atwood ideal sem atrito—polia sem massa, corda inextensível sem massa—de modo que ambas as massas compartilham uma única tensão uniforme.

O que significa a tensão ideal do cordão de Atwood e qual fórmula se aplica

Uma máquina de Atwood são duas massas pendentes ligadas por um cordão que passa por uma polia de modo que, quando uma massa desce, a outra sobe com a mesma magnitude de aceleração. No modelo ideal de sala de aula a polia é sem massa e sem atrito e o cordão é sem massa e inextensível, o que impõe uma única tensão T em toda a corda.

Diagramas de corpo livre em cada massa mais a segunda lei de Newton eliminam a aceleração desconhecida e deixam uma forma fechada só para a tensão: T é igual a duas vezes m1 vezes m2 vezes g, tudo dividido por m1 mais m2. Essa expressão fica sempre entre os dois pesos pendentes quando ambas as massas são positivas: se as massas são iguais, T reduz-se a qualquer um dos pesos m g; se uma massa é muito maior que a outra, T aproxima-se do dobro do peso mais leve.

A calculadora desta página resolve apenas essa fórmula de tensão. Ela não devolve a aceleração do sistema, não modela inércia da polia nem alongamento da corda e não converte unidades por você. Quem chama mantém m1, m2 e g em um sistema coerente—por exemplo quilogramas e metros por segundo ao quadrado—para que T saia na unidade de força desse sistema, como newtons.

Esse contrato mantém honestos os testes automatizados e as demonstrações em sala sobre quando uma tensão simplesmente não existe para o modelo ideal.

Dicas práticas, limites e quando usar esta calculadora de tensão

Use um único sistema de unidades coerente antes de chamar; esta página não converte entre unidades SI e imperiais. Ao ensinar, derive T primeiro a partir das duas equações de corpo livre e depois confirme aqui o resultado numérico. Esta página atende quem busca uma calculadora de tensão da máquina de Atwood, tensão do cordão para duas massas pendentes ou tensão ideal de polia online.

Prefira esta capacidade quando você já conhece as duas massas e a gravidade e só precisa da tensão ideal da corda; se o problema de origem der pesos em vez de massas, converta primeiro o peso em massa com o g local quando o seu sistema de unidades exigir. Prefira uma ferramenta mais completa de aceleração e tensão de Atwood só quando também precisar da aceleração com sinal e dos rótulos do lado que desce na mesma resposta.

Documente a cadeia formula da resposta ao lado do trabalho do aluno para que quem corrige veja a expressão exata que produziu o número.