Máquina de Atwood: fuerza en la polea

El siguiente diagrama explica cómo se siente la polea$2T$fuerza hacia abajo:

Si la polea no tiene masa ni fricción, la fuerza normal hacia arriba en el diagrama de cuerpo libre de la polea debe ser igual a la fuerza total hacia abajo, ya que no se mueve verticalmente (tenga en cuenta que, en un caso ideal, la tensión de la cuerda es la misma en ambos lados de la polea).

Debido a que la cuerda tira de ambos lados de la polea hacia abajo, la fuerza total ejercida sobre la polea es 2T.

Si tanto la polea como la cuerda no tienen masa, entonces experimentan el doble de la fuerza de tensión en la dirección hacia abajo y si la polea no tiene masa y tiene algo de masa$m$entonces experimentará dos fuerzas a saber$mg$y$2T$.

En la imagen la cuerda aplica una fuerza$T$en ambos bloques y, a cambio, los dos bloques aplican una fuerza$T$en ambos la cadena en la dirección hacia abajo . Dado que la cuerda está fija en la polea, esto significa que debe haber una fuerza$F$actuando sobre la cuerda para equilibrar la$2T$fuerza sobre la cuerda como un todo y esta fuerza es proporcionada por la polea en contacto con la cuerda como se muestra en la siguiente figura:

[ Aquí$F_{sp}$representar la fuerza sobre la cuerda por la polea,$F_{ps}$representar la fuerza sobre la polea por la cuerda,$T_{sb}$represente la fuerza de tensión en la cuerda por el bloque.]

Ahora que la polea se aplica$2T$fuerza sobre la cuerda en contacto en la dirección hacia arriba, por lo que la cuerda en contacto también se aplica$2T$fuerza sobre la polea pero en direcciones opuestas, es decir, en dirección hacia abajo . Si la polea está articulada, entonces la parte inferior$2T$la fuerza se equilibra con la fuerza aplicada por la bisagra en la polea en dirección hacia arriba).