Duas forças atuam sobre uma haste de 1,2 \mathrm{~m} apoiada no centro: uma de 8 N a 40 cm da extremidade esquerda e outra de 5 N a 30 cm da extremidade direita.
a) Calcule o torque resultante sobre a haste em relação ao ponto de apoio.
b) O sistema tende a girar em qual sentido?
Passo 1
O enunciado descreve uma haste de comprimento 1,2\\ \mathrm{m} apoiada no centro, sujeita a duas forças perpendiculares: uma de 8\\ \mathrm{N} aplicada a 0,40\\ \mathrm{m} da extremidade esquerda e outra de 5\\ \mathrm{N} aplicada a 0,30\\ \mathrm{m} da extremidade direita. Vamos usar a definição de torque de uma força em relação a um ponto: \tau = r\,F, onde r é a distância (braço de alavanca) do ponto de apoio até a linha de ação da força.
Passo 2
Calculamos primeiro as distâncias do ponto de apoio (o centro da haste) até cada força. Como o centro está a 0,6\\ \mathrm{m} de cada extremidade, temos
r_1 = \bigl|0,6 - 0,4\bigr| = 0,2\\ \mathrm{m}
para a força de 8\\ \mathrm{N} à esquerda, e
r_2 = \bigl|0,6 - 0,3\bigr| = 0,3\\ \mathrm{m}
para a força de 5\\ \mathrm{N} à direita.
Passo 3
Agora calculamos os torques individuais, atribuindo sinal positivo ao sentido anti-horário (A-H) e negativo ao sentido horário (H). Ambas as forças agem para baixo, então: