Uma força de 20 N é aplicada perpendicularmente a uma chave de boca de comprimento 25 cm . O torque produzido em relação ao ponto de rotação é:
◯ a)
◯ b)
◯ c)
◯ d)
◯ e)
◯ a)
◯ b)
◯ c)
◯ d)
◯ e)
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede o torque produzido:
- Força aplicada:
. - Comprimento da chave (braço de alavanca):
. - A força é aplicada perpendicularmente ao braço (ângulo de
entre força e braço).
O que é pedido: calcular o torque (momento) em relação ao ponto de rotação e escolher a alternativa correta.
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (explicação didática):
- Torque (ou momento) mede a tendência de uma força de fazer um corpo girar em torno de um ponto.
- Para uma força aplicada a uma distância
do ponto de rotação e formando um ângulo com o braço, o módulo do torque é dado por
onde:
-
é o torque (em ), -
é a força aplicada (em ), -
é a distância perpendicular (em ) entre o ponto de rotação e a linha de ação da força, -
é o ângulo entre o vetor posição (braço) e a força. - Observação prática: se a força é aplicada perpendicularmente, então
e , portanto a fórmula simplifica para
Passo 3
Converter unidades para o SI (fundamental para fazer as contas sem erro):
- O comprimento foi dado em centímetros. Converter para metros:
- A força já está em newtons, que é unidade do SI:
.
Passo 4
Aplicar a fórmula simplificada (força perpendicular):
Fazendo a multiplicação:
Passo 5
Interpretando o resultado em relação às alternativas: o valor obtido corresponde à alternativa d).
Resposta
d)