Um braço mecânico possui um segmento de comprimento 2 m que exerce uma força de 50 N em sua extremidade livre, na direção perpendicular ao segmento. Determine o momento da força em relação à base do braço mecânico.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o problema pede. Temos um braço mecânico de 2 m de comprimento e, na ponta livre, ele empurra com uma força de 50 N, perpendicular ao braço. O assunto aqui é momento de força (ou torque), que é basicamente “o quanto essa força faz o braço girar”. Para resolver isso, a gente vai precisar da definição de momento de força e de como calcular um produto de vetor posição pela força (como é perpendicular, fica mais simples).
Passo 2
Teoria rápida: o momento de uma força em relação a um ponto (a base do braço) é dado por
onde
-
é a distância do ponto de giro (2 m), -
é a intensidade da força (50 N), - e o “
” aqui, em módulo, se torna simplesmente multiplicação quando a força é perpendicular ao braço.
Passo 3
Como a força é perpendicular ao braço, o ângulo entre
e
é
. O módulo do momento fica então