Exercícios Resolvidos de Torque

Torque

Um disco está livre para girar em torno de um eixo fixo que passa pelo C M . Uma força de módulo conhecido, F , deve ser aplicada no plano do disco. Entre as opções abaixo, a aceleração angular será maior se a força for aplicada:

  1. Tangencialmente, em um ponto a meio caminho entre o eixo e a borda.
  2. Radialmente, em um ponto a meio caminho entre o eixo e a borda.
  3. Radialmente, em um ponto da borda.
  4. Em um ponto da borda, mas nem radialmente nem tangencialmente.
  5. Tangencialmente, em um ponto da borda.

Passo 1

Bom galera, de acordo com a equação abaixo:

τ → = I α →

τ → = I α →

Quanto maior o módulo do torque, maior o módulo da aceleração angular.

Mas como o torque também é dado por:

τ → = d → x F →

τ → = d → F → s e n θ

Onde θ vai ser o ângulo entre o braço d → e a força F → . Assim:

Assim, a melhor forma de aumentar o módulo desse torque é aumentando o módulo do braço d → e maximizando aquele seno ali.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

A melhor forma de se fazer isso é fazendo:

d → = R

E:

s e n θ = 1 → θ = π 2

Em outras palavras, aplicando a força na borda do disco, de modo que ela faça um ângulo de π 2 com a direção radial, ou seja, que ela seja tangente à borda:

Assim:

e)

Resposta

e)

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