- (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
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 (
):
Onde:
-
é a distância do ponto onde a força está sendo aplicada até o ponto de rotação (no nosso caso, 0,5 m). -
é a força aplicada (10 N). -
é o ângulo entre a força e a linha que liga o ponto de aplicação ao pivô. Aqui, a força é aplicada perpendicularmente, então .
Como
, a fórmula fica mais simples:
Passo 3
Agora, é só substituir os valores na fórmula:
Resposta
O torque sobre a extremidade da barra é de 5 N·m.