Exercícios Resolvidos de Torque

Física 1 UFRJ 3ºEE 2019.1

Uma barra é constituída de dois materiais homogêneos, aço (parte clara da barra na figura) com massa 2M e madeira (parte escura da barra) com massa M, distribuídos em cada metade da barra. Ela repousa sobre uma mesa horizontal e sem atrito. Aplica-se a mesma força F , perpendicularmente ao extremo da barra nas situações (A) e (B) como indica a figura, fazendo-a girar em torno de um pino de articulação O na situação (A) e O 0 na situação (B). As relações entre os módulos dos torques τ , em relação a O   e   O 0 , devido à força F e os módulos das acelerações angulares resultantes α, nas situações (A) e (B), são dadas:

  1. τ A =   τ B e α A > α B .
  2. τ A =   τ B e α A = α B .
  3. τ A =   τ B e   α A < α B .
  4. τ A <   τ B e α A = α B .
  5. τ A >   τ B e α A > α B .
  6. Nenhuma das alternativas.

Passo 1

Bom, como a gente sabe, o torque é dado por:

τ = I C M . α = F . d

Temos uma força de mesmo valor sendo aplicado numa mesma distância tanto no caso A quanto no caso B, então nosso Torque será igual nos dois casos, mas pensa comigo, a barra é comporta por dois materiais de massas diferentes, então seu centro de massa estará mais deslocado pra o lado do material mais pesado, que no caso, é o aço, a parte mais clara da barra!

Então como o centro de massa em B tá mais deslocado pra o local da força aplicada devido a diferença da distância dos seus centros de massa, e, consequentemente, do seu I C M , então a aceleração angular de A será maior que a de B, sacou? Show!

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Resposta

  1. τ A =   τ B e α A > α B .

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