Tensão é a força de tração que uma corda, cabo ou barbante carrega quando algo puxa ambas as extremidades. Esta calculadora cobre três cenários clássicos de física – um peso pendurado, uma carga sustentada por duas cordas angulares e uma máquina Atwood – para que estudantes, amadores e qualquer pessoa que esteja manipulando uma carga possam verificar a matemática rapidamente.

Como funciona a calculadora de tensão

Cada cenário aplica as leis de Newton a uma corda ou cabo em uma configuração específica. Para uma única corda vertical segurando uma massa estacionária, a tensão é simplesmente igual ao peso: T = mg. Para duas cordas que suportam um peso em ângulos diferentes, a calculadora resolve duas equações de equilíbrio simultâneas — uma equilibrando os componentes horizontais da tensão de cada corda e outra equilibrando os componentes verticais em relação ao peso total. Para uma máquina de Atwood, duas massas estão penduradas em extremidades opostas de uma corda sobre uma polia; como estão conectadas por uma corda inextensível, ambas as massas compartilham a mesma magnitude de aceleração, e a tensão atinge um valor entre os dois pesos individuais.

Todas as três fórmulas assumem condições idealizadas: cordas e cabos não têm massa e não se esticam, e qualquer polia não tem atrito nem massa. Cordas e polias do mundo real apresentam pequenas perdas que esta calculadora não modela.

Entradas e o que elas significam

A massa é sempre inserida em quilogramas. Para a guia Duas cordas, cada ângulo é medido a partir da horizontal em graus e deve estar estritamente entre 0° e 90° — um ângulo de exatamente 0° (uma corda perfeitamente horizontal) ou 90° (perfeitamente vertical) cria um caso degenerado que as equações de equilíbrio não podem resolver para uma configuração geral. Para a guia Atwood, ambas as massas devem ser maiores que zero; se as duas massas forem iguais, o sistema está equilibrado e a aceleração é zero.

O ângulo que cada corda faz com a horizontal tem um efeito descomunal na forma como a carga é dividida entre as duas cordas: a corda mais próxima da vertical acaba carregando a maior parte da tensão, já que uma corda quase vertical se comporta como uma única corda segurando todo o peso para baixo. A corda mais próxima da horizontal contribui com pouco suporte vertical e carrega muito menos tensão, embora ainda seja necessária para equilibrar a tração horizontal da outra corda. Pequenas mudanças no ângulo perto dos extremos (perto de 0° ou 90°) podem alterar drasticamente o resultado.

Limites e casos extremos

Esta calculadora pressupõe cordas/cabos sem massa e, para o cenário de Atwood, uma polia sem atrito e sem massa — cordas reais têm algum peso e polias reais têm algum atrito e inércia rotacional, o que alteraria ligeiramente os números na prática. Ele também pressupõe equilíbrio estático para as guias Suspensão e Duas cordas (nada está balançando ou acelerando) e a gravidade padrão da Terra (9,81 m/s²).

Para equipamentos mais complexos (três ou mais cordas, ângulos não planos, cargas móveis ou sistemas com atrito), consulte um engenheiro estrutural ou mecânico em vez de confiar neste modelo simplificado.