máquina de Atwood

Olá, estou com problemas para entender o seguinte exercício:

(UFPR)A figura abaixo mostra uma máquina de Atwood formada por dois baldes idênticos e uma polia. Um cabo inextensível 
acoplado ao teto sustenta o eixo de uma polia, a qual pode girar sem atrito com o eixo. Os dois baldes encontram-se 
ligados um ao outro por meio de uma corda inextensível que não desliza sobre a polia. Os baldes, a polia, a corda e o 
cabo têm massas desprezíveis. Considere que tenhamos 10 kg de areia para distribuir entre os dois baldes e despreze a 
resistência do ar. 

b) Mostre que o módulo da força exercida pelo cabo sobre o teto é dado por F = (4m1m2 )g
                                                                                                              m1+m2
Não estou entendendo o porquê da força ser igual a 2T (traçao), pois, tem somente 1 cabo conectado ao teto, e este esta sob açao da força peso dos 2 baldes (desprezando o peso da corda e da polia) correto?

c) Em qual das seguintes situações a força exercida pelo cabo sobre o teto é menor: 5 kg de areia em cada balde (situação 
1) ou 4 kg num deles e 6 kg no outro (situação 2)? Justifique sua resposta utilizando o resultado do item anterior. 

Entendi que é na segunda situaçao, mas como explicar que isso acontece?


Agradeço desde já

b) Faça o diagrama das forças na polia, você enxergará que a tração do cabo de cima é igual a duas vezes a dos blocos e, na ocasião, os baldes estão em movimento: 
Admitindo que um balde tenha massa maior que o outro, obteremos as seguintes equações.
{Mg-T=Ma
{T-mg=ma ------> a=(M-m)g/(M+m)

T=mg+ma ---> T= m(g-(M-m)g/(M+m)) ----> T=m(2Mg/(M+m))
T=2Mmg/(M+m)

E a força do cabo de cima é 2T, logo, encontrando a equação desejada.

c) Caso 1: F=4.5.5.g/10 ----> F=10g
    Caso 2: F=4.4.6g/10 ----> F=9,6g 
Logo, no caso dois, teremos uma força menor.

para Tp=Traçao do cabo que prende a polia ao teto.
B) fiz o diagrama de forças da polia cheguei em Tp=(m1+m2)g testei colocando m1=5 e m2=5  na formula da polia e na da traçao dos blocos (T=2Mmg/(M+m) e encontrei respectivamente 100 e 50 logo Tp=2t, se possivel, veja se meu raciocinio ta correto.
De que outra formula sem o teste (colocando m1=5 e m2=5) eu consgo mostrar q Tp=2T ?

A tração ao longo do fio, que é contínuo e ideal, é a mesma em qualquer trecho do fio. A polia é solicitada por dois ramos de fio, cada um com uma tração T. A polia e, consequentemente o cabo que a prende ao teto, recebem, portanto duas trações, 2T.

Quando as cargas são iguais nos dois lados, não há movimento e a polia (tanto quanto o fio) suporta o peso das duas cargas. Quando as cargas são diferentes há movimento, o corpo mais pesado desce de modo que apenas parte de seu peso é suportado, reduzindo a tração no fio.

Agora ficou bem claro, agradeço a todos.

A resolução do VictorCoe tem um problema:
T=mg+ma------>o certo não seria T=m(g+a)------>T=m[g+g(M-m)/(M+m]
Apesar da resolução ter este problema a resposta está correta, tenho certeza que foi um erro de digitação, porém pode confundir o raciocínio aluno.
Espero ter ajudado.