Exercícios sobre torque

Alternativa C.

Calcularemos a massa dessa fruta através da fórmula do torque:

$\tau_{1} = \tau_{2}$

${\mathbf{F}}_{1} \cdot {\mathbf{r}}_{1} = {\mathbf{F}}_{2} \cdot {\mathbf{r}}_{2}$

Na fruta e na massa está atuando apenas a força peso, então:

${\mathbf{P}}_{1} \cdot {\mathbf{r}}_{1} = {\mathbf{P}}_{2} \cdot {\mathbf{r}}_{2}$

${\mathbf{m}}_{1} \cdot g \cdot {\mathbf{r}}_{1} = {\mathbf{m}}_{2} \cdot g \cdot {\mathbf{r}}_{2}$

${\mathbf{m}}_{1} \cdot 10 \cdot 10 = 100 \cdot 10 \cdot 50$

${\mathbf{m}}_{1} \cdot 100 = 50000$

${\mathbf{m}}_{1} = \frac{50000}{100}$

${\mathbf{m}}_{1} = 500g$

Alternativa D.

I. Quanto maior a distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças, menos efetivo é o torque da força. (incorreta)

Quanto maior a distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças, mais efetivo será o torque da força.

II. A unidade do torque da força no Sl é o N.m, podendo também ser medida em Joule (J). (incorreta)

A unidade do torque da força no Sl é o N.m, ele não pode ser medida em Joule (J).

III. O torque da força depende da distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças. (correta)

IV. Qualquer que seja a direção da força, o seu torque será não nulo, consequentemente a porta rotacionará sempre. (incorreta)

Para que o torque seja calculado é necessário considerar apenas as forças penpendiculares ao sistema de rotação.

Alternativa C.

Para que tenhamos um sistema em equilibrío é necessário que o torque produzido pela força F, no sentido antihorário, seja igual ao torque produzido pela força peso, no sentido horário. Então, calcularemos a força mínima que se deve aplicar em A através da fórmula do torque:

${\tau}_{1} = {\tau}_{2}$

${\mathbf{F}}_{1} \cdot {\mathbf{r}}_{1} = {\mathbf{F}}_{2} \cdot {\mathbf{r}}_{2}$

${{\mathbf{F}}_{1} \cdot {\mathbf{r}}_{1} = \mathbf{P}_{2} \cdot \mathbf{r}_{2}}$

${\mathbf{F}}_{1} \cdot {\mathbf{r}}_{1} = {\mathbf{m}}_{2} \cdot g \cdot {\mathbf{r}}_{2}$

${\mathbf{F}}_{1} \cdot 0,4 = 10 \cdot 10 \cdot 0,8$

${\mathbf{F}}_{1} \cdot 0,4 = 80$

${\mathbf{F}}_{1} \cdot 0,4 = \frac{80}{0,4}$

${\mathbf{F}}_{1} = \frac{80}{0,4}$

${\mathbf{F}}_{1} = 200 \, \text{N}$

Alternativa D.

Para apertar a peça, aplicando a menor intensidade de força possível, essa ferramenta deve ser segurada o mais longe possível da peça metálica e com a mão na vertical.

Alternativa B.

Calcularemos a variação de momento angular através da fórmula que o relaciona ao torque e ao tempo:

$\tau = \frac{\Delta L}{\Delta t}$

$200 = \frac{\Delta L}{5}$

$∆L=200 \cdot5$

$∆L=1000 {kg \cdot {m} ^ {2}} / {s}$

Alternativa A.

Calcularemos o torque através da sua fórmula:

$\tau = r \cdot F \cdot \sin{\theta}$

$\tau = 0,4 \cdot 800 \cdot \sin{30^\circ}$

$\tau = 0,4 \cdot 800 \cdot 0,5$

$τ = 160 N \cdot m$

Alternativa B.

Calcularemos o torque através da sua fórmula:

$τ = r \cdot F \cdot sin {θ}$

$τ = 0,7 \cdot 200 \cdot sin {90°}$

$τ = 0,7 \cdot 200 \cdot1$

$τ = 0,7 \cdot 200 \cdot1$

$τ = 140 \cdot m$

Alternativa C.

O ato de escorregar não é provocado pelo torque, mas pelo baixo coeficiente de atrito da superfície.

Alternativa A.

Para o sistema ficar em equilíbrio precisamos calcular a distância da segunda criança através da fórmula do torque:

$\tau_{1} = \tau_{2}$

${\mathbf{F}}_{1} \cdot {\mathbf{r}}_{1} = {\mathbf{F}}_{2} \cdot {\mathbf{r}}_{2}$

${\mathbf{P}}_{1} \cdot {\mathbf{d}}_{1} = {\mathbf{P}}_{2} \cdot {\mathbf{d}}_{2}$

${\mathbf{m}}_{1} \cdot g \cdot {\mathbf{r}}_{1} = {\mathbf{m}}_{2} \cdot g \cdot {\mathbf{r}}_{2}$

$40 \cdot 10 \cdot 1,2 = 50 \cdot 10 \cdot \mathbf{r}_{2}$

$480 = 500 \cdot \mathbf{r}_{2}$

$\mathbf{r}_{2} = \frac{480}{500}$

$\mathbf{r}_{2} = 0,96 \, \text{m}$

Alternativa E.

A tensão elétrica é uma grandeza física que não está diretamente relacionada ao torque, mas à resistência elétrica e à corrente elétrica.

Alternativa A.

Calcularemos o torque produzido através da sua fórmula:

$\tau = F \cdot r \cdot \sin{\theta}$

$\tau = 100 \cdot 0,5 \cdot \sin{90^\circ}$

$\tau = 100 \cdot 0,5 \cdot 1$

$\tau = 50 \, \text{N} \cdot \text{m}$

Alternativa B.

I. A força é medida em Newton por metro. (incorreta)

A força é medida em Newton.

II. A distância é medida em metro por segundo. (incorreta)

A distância é medida em metro.

III. O torque é medido em Newton por metro. (correta)

IV. A força peso é medida em Newton por metro. (incorreta)

A força peso é medida em Newton.