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?
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?
- 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.
- Definição vetorial:
,
onde
–é o vetor posição do ponto de aplicação da força até o eixo de rotação,
–é a força aplicada. - Módulo e direção:
, sendo o ângulo entre e . - 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.
– Não! Força causa aceleração linear (
– Unidades diferentes: força em newton (
– Vetores diferentes:
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.
– 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.
– 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.
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.