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!

Resposta

  1. τ A =   τ B e α A > α B .

Exercícios de Livros Relacionados

Em uma rasteira de judô, você tira o apoio do pé esquerdo do adversário e, ao mesmo tempo, puxa seu quimono para o lado sem apoio. Em consequência, o lutador gira em torno do pé direito e cai no tatam
Se um torque de 32,0 N.m exercido sobre uma roda produz uma aceleração angular de 25,0 rad/s2, qual é o momento de inércia da roda?
Duas forças agem sobre um corpo. Quais das seguintes afirmações estão corretas?(a) O corpo está em equilíbrio se as forças são iguais em módulo e contrárias em direção.(b) O corpo está em equilíbrio s
Uma polia, com um momento de inércia de 1,0 X 10- 3 kg · m2 em relação ao eixo e um raio de 10 cm, é submetida a uma força aplicada tangencialmente à borda. O módulo da força varia no tempo de acordo
Na figura abaixo, um cilindro com uma massa de 2,0k g pode girar em torno do eixo central, que passa pelo ponto O. As forças mostradas têm os seguintes módulos: F → 1 = 6,0N , F → 2 = 4,0N , F → 3 = 2