Considerando que a barra gira com atrito no ponto
, e que a menor força
para girar a barra tem intensidade de 50 N quanto
, e que
é sempre vertical para baixo, qual deve ser a mínima intensidade de F para girar a barra quando
a)
b)
a)
b)
Passo 1
O enunciado descreve uma barra de comprimento
que pode girar em torno de um pivô em
, sofrendo um torque de atrito
independente da posição. Aplicamos uma força vertical para baixo de intensidade
na extremidade da barra, formando um ângulo
entre a barra e a direção horizontal. Para iniciar o giro, o torque da força deve vencer o torque de atrito. Vamos usar equilíbrio de torques:
Passo 2
Sabendo que, quando
, a menor força é
, podemos determinar
:
Passo 3
Para um ângulo genérico
, igualamos o torque da força ao torque de atrito:
Logo,
Passo 4
a) Para
, temos
Passo 5
b) Quando
,
e, portanto,
Resposta
a)
(≈ 86,6 N)
b) quando
b)