Suponha que somente duas forças externas atuem sobre um corpo rígido estacionário, e que elas são iguais em módulo e de direções opostas. Sob que condição o corpo começa a girar?
Passo 1
Beleza, bora lá! A gente tem um corpo rígido que tá parado, e só duas forças externas estão agindo sobre ele. Essas forças são iguais em tamanho e estão puxando em direções opostas. A pergunta é: quando é que esse corpo começa a girar? Vamos usar conceitos de física, como torque e equilíbrio estático, pra resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que quando duas forças são iguais em magnitude e opostas em direção, elas podem se cancelar em termos de força resultante, impedindo que o corpo se mova para algum lado. Isso é o que a gente chama de equilíbrio translacional.
Passo 3
Mas, mesmo que as forças não façam o corpo se mover para os lados, elas podem criar algo chamado torque. Torque é uma força que pode fazer o corpo girar. A fórmula do torque é:
Onde:
-
é o torque -
é a força aplicada -
é a distância perpendicular entre as linhas de ação das duas forças
Passo 4
Se as duas forças estiverem alinhadas, ou seja, agindo na mesma linha, a distância
será zero. Nesse caso, o torque também será zero (
), e o corpo não vai girar.
Passo 5
Por outro lado, se as forças não estiverem alinhadas, a distância
será diferente de zero. Isso significa que o torque será diferente de zero (
), fazendo com que o corpo comece a girar.
Resposta
O corpo começa a girar quando as duas forças não agem na mesma linha, ou seja, quando existe uma distância perpendicular entre suas linhas de ação que gera um torque diferente de zero.