Calcule o torque resultante sobre um cilindro sob ação das forças de módulo F 1 = 8,6 N , F 2 = 12,8 N e F 3 = 16,5 N em torno do centro, se a = 5,8 c m ,   b = 16,4 c m e α = 30 ° . Considere como positivo um vetor apontando para dentro da página e note que a força de módulo F 3 é tangente à circunferência interna no ponto em que a mesma intercepta a linha tracejada.

Escolha uma:

  1. 5,11 N m
  2. - 2,68 N m
  3. 2,55 N m
  4. - 4,47 N m
  5. - 1,46 N m
  6. 3,03 N m
  7. 0,28 N m
  8. Nenhuma das alternativas

Passo 1

Fala galera, tudo bem? Essa questão parece complicada, mas vou ajudar você!

O módulo do torque pode ser calculado da seguinte forma:

τ = F r ⊥

O símbolo r ⊥ se refere à distância perpendicular da linha de atuação da força até o eixo de rotação.

E o sentido? Para descobrir o sentido a gente usa a regra da mão direita. As forças F 1 e F 2 produzem um torque que aponta para dentro da página, enquanto que o torque da força F 3 aponta para fora. Sendo assim os torques associados às primeiras duas forças são positivos, enquanto que o terceiro é negativo.

Beleza até aqui?

Passo 2

O torque resultante é a soma dos torques envolvidos no corpo, então temos:

τ = F 1 r 1 + F 2 r 2 - F 3 r 3 s e n 30

Para as distâncias temos:

r 1 = r 2 = r 3 = b = 16,4 c m

As forças:

F 1 = 8,6 N ,   F 2 = 12,8 N ,   F 3 = 16,5 N

Agora é só substituir:

τ = 8,6 0,164 + 12,8 0,164 - 16,5 0,164 s e n 30 = 2,3 N m

Analisando as alternativas, a correta é a (c).

Resposta

( c )

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