Faça uma breve descrição sobre cada um dos conceitos relacionados abaixo. Não escreva apenas as equações que os representam, mas faça uma breve análise deixando claro que significa cada um deles.
8) torque
8) torque
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede uma breve descrição do conceito de torque. Isso cai dentro da matéria de Mecânica (Dinâmica de Corpos Rígidos), mais especificamente na parte de rotação. Para explicar, vamos precisar:
- Entender vetores e produto vetorial;
- Saber o que é força e braço de alavanca;
- Usar a regra da mão direita pra achar a direção do torque.
Passo 2
Primeiro, o que é torque? Pense nele como “a força que faz algo girar”. Se você empurra uma porta perto das dobradiças, não gira; se empurra longe do eixo, ela gira fácil. Esse empurrão distante é torque! Matematicamente:
onde:
-
é o vetor que vai do ponto de rotação até onde aplica a força; -
é a força aplicada; -
é o produto vetorial, que dá outro vetor (o torque).
Passo 3
Vamos destrinchar isso:
- Módulo (tamanho) do torque:
-
é o ângulo entre e . - Se a força for perpendicular (
), e o torque fica máximo: . - Se a força é na direção do r (empurrar direto pro eixo),
e torque é zero, ou seja, não gira nada.
- Direção e sentido do torque:
- Usa-se a regra da mão direita: estica o polegar na direção de
, aponta os dedos na direção de ; o polegar que “sai” da palma indica a direção de . - Logo, o torque é um vetor perpendicular ao plano formado por
e .
- Usa-se a regra da mão direita: estica o polegar na direção de
Passo 4
Por que isso importa?
- Em mecânica,
é quem gera aceleração angular ( ) num corpo rígido:
(ondeé o momento de inércia). - Pra analisar equilíbrio de um objeto, a soma dos torques faz parte das condições de equilíbrio rotacional (quando não gira):
. - Exemplos práticos: abrir uma porta, usar chave de roda no carro, balanço de um balanço infantil — tudo é torque em ação.
Resposta
Torque é o momento de força que tende a fazer um corpo rodar em torno de um ponto ou eixo. Calcula-se pelo produto vetorial
, cujo módulo é
e cuja direção segue a regra da mão direita. Em física, torque é essencial para entender como forças provocam rotações, equilíbrio de objetos e aceleração angular.