a) Explique o que é o vetor torque?
b) Torque e força são a mesma coisa?
c) Conceitualmente/formalmente falando, é correto dizer/escrever/pensar a sentença: "vou aplicar um torque "?
d) Se ainda está em dúvida, responda o que existe sem precisar do outro, força ou torque?

Passo 1

Beleza, o exercício é sobre torque versus força. A matéria é Dinâmica de Rotação (Mecânica clássica) e a gente vai usar:
  • Definição de vetor torque como produto vetorial .
  • Noções de força, momento e unidades.
  • Regras de linguagem física pra saber se “aplicar um torque” faz sentido.
A partir do Passo 2 a gente responde de fato cada letra (a, b, c, d).

Passo 2

a) O que é o vetor torque?
  1. Teoria: torque (ou momento de força) mede a tendência que uma força tem de fazer um corpo girar em torno de um ponto ou eixo.
  2. Definição vetorial:
    ,
    onde
    é o vetor posição do ponto de aplicação da força até o eixo de rotação,
    é a força aplicada.
  3. Módulo e direção:
    , sendo o ângulo entre e .
  4. A direção de sai da regra da mão direita (aponta pro eixo de rotação).

Passo 3

b) Torque e força são a mesma coisa?
– Não! Força causa aceleração linear ( ), torque causa aceleração angular ( ).
– Unidades diferentes: força em newton ( ), torque em newton-metro ( ).
– Vetores diferentes: atua na translação, atua na rotação.

Passo 4

c) “Vou aplicar um torque” é correto?
– Conceitualmente, torque não é algo que a gente agarra e aplica sozinho, ele surge ao aplicar uma força a uma certa alavanca .
– Linguagem informal: todo mundo entende “aplicar um torque” como “gerar um torque” agindo com força e braço de alavanca.
– Formalmente: seria mais preciso dizer “vou aplicar uma força em um ponto afastado do eixo para gerar um torque”. Mas no dia a dia “aplicar torque” tá ok se você souber que é força × distância.

Passo 5

d) O que existe sem o outro, força ou torque?
– Força existe sozinha: pode aplicar força no centro de massa e não gerar torque.
– Torque sempre depende de uma força (e de onde ela age). Sem força não tem torque.

Resposta

a) Vetor torque é o momento de força, , causa rotação.
b) Não são a mesma coisa: força acelera linearmente, torque acelera angularmente.
c) Informalmente “aplicar um torque” vale, mas tecnicamente torque é gerado por uma força com braço de alavanca.
d) A força existe sem torque; torque só existe se houver força aplicada fora do eixo.

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