Um disco uniforme de massa
e raio
é montado sobre um eixo horizontal fixo, sem atrito. Um fio de massa desprezível enrolado na borda do disco suporta um bloco de massa
.
a) qual é o torque total do sistema em ralação ao ponto O ?
a) qual é o torque total do sistema em ralação ao ponto O ?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz assim: temos um disco uniforme de massa
e raio
montado em um eixo sem atrito. Enrolado na borda do disco tem um fio que segura um bloco de massa
. A pergunta (letra a) é: “qual é o torque total do sistema em relação ao ponto
?”
Conteúdo: torque (momento de força) e noções de alavanca.
O que vamos usar:
O que vamos usar:
- Definição de torque
. - Saber que o peso do bloco é
. - Converter raio para metros:
.
Passo 2
- Primeiro, vê que o peso do bloco,
, gera um torque em relação ao eixo do disco porque o fio “puxa” tangencialmente na borda. - O raio é perpendicular à força, então o módulo do torque é simplesmente
- O disco não traz torque extra por causa do próprio peso, já que o peso do disco age no centro (que coincide com
), logo alavanca zero.
Agora é só substituir:
Fazendo o cálculo:
Resposta
O torque total em relação ao ponto
é