Uma barra uniforme de 2 m de comprimento e 4 kg de massa está pivotada no centro. Uma força de 10 N é aplicada perpendicularmente a uma extremidade da barra. Calcule o torque resultante sobre a barra. (Solução:
)
Passo 1
Vamos resolver um exercício de física sobre torque! Temos uma barra uniforme de 2 metros de comprimento e 4 kg de massa, que está pivotada no centro. Uma força de 10 N é aplicada perpendicularmente em uma das extremidades da barra. Nosso objetivo é calcular o torque resultante nessa barra. Para isso, vamos precisar entender o conceito de torque e como aplicá-lo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é torque. Torque é uma medida de quão efetivamente uma força pode causar rotação em torno de um ponto de pivô. A fórmula do torque (
) é dada por:
onde:
- $ F $ é a força aplicada,
- $ d $ é a distância perpendicular do ponto de aplicação da força até o ponto de pivô.
Passo 3
No nosso caso, a força $ F $ aplicada é de 10 N. Precisamos encontrar a distância $ d $ do ponto onde a força é aplicada até o pivô.
Passo 4
A barra tem 2 metros de comprimento e está pivotada no centro. Isso significa que a distância do centro (pivô) até a extremidade onde a força está sendo aplicada é metade do comprimento da barra:
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula do torque:
Resposta
O torque resultante sobre a barra é de
.