Uma barra uniforme de 1,2 m de comprimento e 2 kg de massa está pivotada em uma extremidade. Uma força de 8 N é aplicada perpendicularmente a 0,4 m da extremidade pivotada. Calcule o torque sobre a extremidade da barra (Solução: tau=3.2 Nm ).

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma barra uniforme de 1,2 metros de comprimento e 2 kg de massa, que está apoiada numa das extremidades. Uma força de 8 N está sendo aplicada de forma perpendicular a 0,4 metros da ponta onde a barra está pivotada. O que a gente precisa descobrir é o torque nessa extremidade da barra. Para isso, vamos precisar entender o que é torque e como calcular ele.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre torque. Torque é uma medida de quão eficaz é uma força para fazer um objeto girar em torno de um ponto de rotação. A fórmula para calcular o torque ( tau) é:
tau = F times r times sin(theta)
onde:
  • F é a força aplicada,
  • r é a distância do ponto de aplicação da força até o ponto de rotação,
  • theta é o ângulo entre a força e a linha que vai do ponto de rotação até o ponto de aplicação da força.

Passo 3

No nosso caso, a força está sendo aplicada perpendicularmente à barra, o que significa que o ângulo theta é 90 graus. Sabemos que sin(90°) = 1, então a fórmula do torque fica mais simples:
tau = F times r

Passo 4

Agora, vamos identificar os valores que a gente tem:
  • F = 8, N
  • r = 0,4, m

Passo 5

Basta agora multiplicar a força pela distância para encontrar o torque:
tau = 8, N times 0,4, m = 3,2, Nm

Resposta

O torque sobre a extremidade da barra é de 3,2, Nm.

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