1. (2.0) Uma barra uniforme de 1 m de comprimento e 3 kg de massa está pivotada em uma extremidade. Uma força-de 10 N é aplicada perpendicularmente a 0,5 m da extremidade pivotada, a) Calcule o torque sobre a extremidade da barra:

Passo 1

Então, a gente tem uma barra que mede 1 metro e pesa 3 kg, presa em uma das extremidades. Uma força de 10 N está sendo aplicada perpendicularmente a essa barra, a meio metro (0,5 m) da parte onde está fixada. O que precisamos calcular aqui é o torque, que é basicamente uma medida de quão forte essa força está tentando girar a barra em torno do ponto fixo. Vamos usar a fórmula do torque e ver como aplicar os valores que temos.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a fórmula do torque ( tau):
tau = r times F times sin(theta)
Onde:
  • r é a distância do ponto onde a força está sendo aplicada até o ponto de rotação (no nosso caso, 0,5 m).
  • F é a força aplicada (10 N).
  • theta é o ângulo entre a força e a linha que liga o ponto de aplicação ao pivô. Aqui, a força é aplicada perpendicularmente, então theta = 90^circ.
Como sin(90^circ) = 1, a fórmula fica mais simples:
tau = r times F

Passo 3

Agora, é só substituir os valores na fórmula:
tau = 0,5 , m times 10 , N = 5 , N·m

Resposta

O torque sobre a extremidade da barra é de 5 N·m.

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