Exercícios Resolvidos de Torque

Nas duas situações a seguir, as barras são idênticas, têm comprimento L e estão sobre uma mesa de atrito desprezível. Enquanto na situação (a) a barra está presa por uma extremidade, em (b) ela está presa em seu centro. Além da força exercida pelo pino que prende a barra à mesa há uma força externa F → atuando em cada barra, nas posições indicadas na figura abaixo. Sobre o módulo do torque resultante τ e o módulo da aceleração angular α em relação ao ponto fixo de cada barra, é correto afirmar que:

a) τ a = τ b e α a < α b

b) τ a = τ b e α a = α b

c) τ a > τ b e α a < α b

d) τ a > τ b e α a = α b

e) τ a < τ b e α a < α b

f) τ a < τ b e α a > α b

Passo 1

Sabemos que o torque é dado por:

τ = F d

Onde d é a distância da linha de ação da força ao eixo de rotação. Em ambos os casos temos:

τ a = τ b = F L 2

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Já para encontrar a aceleração angular, vamos usar que:

τ = I α

E então:

α = τ I

No entanto, sabemos que:

I a = M L 2 3

E:

I b = M L 2 12

Portanto:

I b < I a

Logo:

α a < α b

Resposta

(a)

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