Dê um exemplo em que a força resultante que age sobre um corpo é zero e, ainda assim, o torque resultante é diferente de zero.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que pede um exemplo onde a força resultante sobre um corpo é zero, mas o torque resultante não é. Isso envolve conceitos de força e torque na física. Vamos precisar entender como calcular a força resultante e o torque resultante, e como eles podem se comportar de maneira diferente.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é força resultante. A força resultante é a soma de todas as forças que atuam sobre um corpo. Se a força resultante é zero, significa que não há aceleração linear do corpo, ou seja, ele não vai se mover para cima, para baixo, ou para os lados.
Agora, o torque é uma medida de quanto uma força faz o corpo girar em torno de um ponto, que geralmente chamamos de ponto de rotação. O torque é calculado pela fórmula:
Onde:
  • é o torque,
  • é a distância (braço de alavanca) da força até o ponto de rotação,
  • é a força aplicada.

Passo 3

Para ter um exemplo onde a força resultante é zero mas o torque não é, precisamos que as forças se equilibrem em termos de força total, mas não em termos de torque. Isso acontece quando as forças se aplicam em pontos diferentes do corpo, criando rotações opostas que não se cancelam.

Passo 4

Vamos imaginar uma porta presa em uma dobradiça. Se você empurrar a porta perto da dobradiça com uma força para frente e outra pessoa empurra do outro lado com a mesma força para trás, a força resultante será zero porque as forças se cancelam:

Passo 5

No entanto, essas forças estão aplicadas em posições diferentes da porta. A força aplicada longe da dobradiça gera um torque maior, enquanto a força aplicada mais perto gera um torque menor. Mesmo que as forças se cancelem, os torques não se cancelam completamente porque os braços de alavanca são diferentes.
Como , os torques não são zero.

Resposta

Um exemplo é uma porta fixa em uma dobradiça onde duas forças iguais e opostas são aplicadas em posições diferentes. As forças se cancelam, resultando em força resultante zero, mas devido às diferentes distâncias da dobradiça, os torques resultantes não se anulam, fazendo com que o torque total seja diferente de zero.

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