Exercícios Resolvidos de Torque

Uma barra uniforme de comprimento L e de massa desprezível é suspensa horizontalmente por uma dobradiça e uma corda, conforme a figura abaixo. Um bloco de peso 2 F 0 é colocado sobre a barra de forma que a dobradiça fique a uma distância d do seu centro, como mostrado na figura. Se a tensão da corda não pode exceder F 0 2 , quais são o máximo valor de   d e o módulo da força sobre a dobradiça nesta situação?

  1. L 4 , 3 F 0 2 ,
  2. 3 L 4 , 5 F 0 3 ,
  3. L 2 , 3 F 0 2 ,
  4. L 2 , F 0 4 ,
  5. 3 L 2 , F 0 2 ,
  6. L 4 , F 0 2 ,

Passo 1

Para resolver esse exercício, temos que lembra de um conceito lá na parte de tensão em Física. A gente sabe que a tensão é uma força exercida por uma corda, fio ou um objeto similar em um ou mais objetos. Qualquer coisa pendurada, puxada ou suspensa por uma corda está sujeita a uma tensão.

No nosso sistema, a condição para que o bloco não se mova exige que ∑ τ = 0 e ∑ F → = 0 ,   para que permaneça em equilíbrio estático. O enunciado nos diz que o máximo valor de d para que haja equilíbrio é quando a tensão, T , sobre a corda é F 0 2 .

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Escolhendo como referência o eixo de rotação que passa pela dobradiça de forma perpendicular ao plano da figura, tem-se que :

∑ τ = ∑ F - × d

- d 2 F 0 + L F 0 2 = 0 ,

Portanto, resolvendo a igualdade temos:

d = L 4

Passo 3

Sendo N - a força sobre a dobradiça, e sabendo que a força peso que age no bloco F - é igual a 2 F 0 , temos que:

T = F - - N , onde T é a tração máxima na corda

N - 2 F 0 + F 0 2 = 0 portanto N = 3 2 F 0 .

Resposta

Letra a

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