Tensão em duas cordas pelo peso e pelos ângulos

Informe a força do peso e o ângulo de cada corda acima da horizontal. A ferramenta resolve o equilíbrio horizontal e vertical, apresenta as duas tensões na mesma unidade da carga e inclui verificações do balanço. O modelo descreve um sistema estático ideal, com junção sem massa, cordas retas e nenhuma força adicional atuando no ponto.

Defina a carga suspensa e a direção das duas cordas

Informe o peso como força, e não como massa. Se você conhece a massa em quilogramas, multiplique-a pela aceleração da gravidade adequada para obter newtons. Um valor em newtons, libras-força ou outra unidade de força também pode ser usado diretamente, pois as tensões sairão na mesma unidade. Meça cada ângulo para cima a partir da horizontal, no ponto da carga. A corda 1 segue para um lado e a corda 2 para o lado oposto; por isso, os dois ângulos são positivos e ficam entre zero e noventa graus. O modelo considera uma junção parada, cordas flexíveis sem massa, apoios fixos e um peso puramente vertical. Ele não inclui aceleração, elasticidade, atrito, vento, carga deslocada nem o peso próprio de cordas longas. Confira o desenho antes de usar o resultado: medir o ângulo a partir da vertical altera as componentes e pode mudar bastante as tensões calculadas.

Como o equilíbrio das forças determina cada tensão

Quando o sistema está em repouso, a soma vetorial das forças na junção é zero. As componentes horizontais das duas tensões apontam em sentidos opostos; portanto, a tensão da primeira corda multiplicada pelo cosseno de seu ângulo precisa equilibrar a expressão equivalente da segunda. Na vertical, as componentes para cima se somam: cada tensão é multiplicada pelo seno de seu ângulo, e o total deve ser igual ao peso. A solução dessas duas equações fornece a tensão 1 como o peso vezes o cosseno do ângulo 2, dividido pelo seno da soma dos ângulos. A fórmula da tensão 2 é simétrica. O balanço horizontal retornado deve ser zero, salvo arredondamento, e o suporte vertical deve reproduzir o peso. Dois ângulos iguais a zero são inválidos porque cordas horizontais não oferecem sustentação vertical. Duas cordas verticais também não permitem determinar apenas pela estática como a carga é dividida.

Interprete os valores e aplique uma margem de segurança

A tensão pode ficar muito maior que o peso quando as cordas são rasas. Próximo da horizontal, a componente vertical corresponde a uma parcela pequena da tensão total, exigindo uma força elevada para sustentar a carga. Compare cada resultado separadamente com a carga máxima de trabalho da respectiva corda, cabo, ancoragem, conexão e forma de fixação. Uma instalação real também precisa de fator de projeto e ajustes para nós, curvas, desgaste, temperatura, corrosão, impacto, alongamento desigual, movimento dos apoios e normas aplicáveis. Esta calculadora fornece um resultado estático ideal; ela não aprova um sistema de içamento nem substitui uma análise estrutural. A opção de precisão muda somente a apresentação. Casas decimais extras não tornam medições incertas mais exatas. Em içamentos, suportes sobre pessoas ou outras situações críticas, peça a um engenheiro ou profissional de rigging qualificado que confira a geometria, as cargas, os componentes e os fatores de segurança necessários.