Enunciado

12.21. As especificações de um carro exigem que as velas de ignição sejam apertadas com um torque de 38 Nm. Você planeja apertá-las usando uma chave de roda com 25 cm de comprimento. Devido ao reduzido espaço sob o capô do motor, você tem de empurrar segundo um ângulo de 120° com o braço da chave. Com que valor de força você deve empurrar a chave?

Passo 1

Antes de tudo, para resolver o exercício a gente precisa saber como é uma chave de roda. É assim:

Beleza, agora que a gente sabe, fica mais fácil fazer uma representação pictórica

Uma chave vista de cima.

Passo 2

Bom, a equação do torque é a seguinte

τ = F r s i n   ϕ

Mas a gente já sabe o torque, queremos descobrir a força, então vamos isolar ela

F = τ r sin ⁡ ϕ

Agora é só substituir os valores. Mas preste atenção nas unidades de medida, o torque é dado em N ⋅ m então a distância não pode estar em c m , tem que estar em m .

F = 38 0,25 ⋅ sin ⁡ - 120 ° = 176   N

Essa é a força que precisamos imprimir na chave.

Resposta

F = 176   N

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