Olá, pessoal, tudo bem?
Neste post, vamos ver alguns exercícios sobre o momento ou Torque para vocês praticarem. Logo após as questões, colocarei a resolução.
Prepare seu lápis e seu caderno e vamos juntos!
Exercícios resolvidos de Torque
Questão 1
(Udesc) Ao se fechar uma porta, aplica-se uma força na maçaneta para ela rotacionar em torno de um eixo fixo onde estão as dobradiças. Com relação ao movimento dessa porta, analise as proposições.
I. Quanto maior a distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças, menos efetivo é o torque da força.
II. A unidade do torque da força no Sl é o N.m, podendo também ser medida em Joule (J).
III. O torque da força depende da distância perpendicular entre a maçaneta e as dobradiças.
IV. Qualquer que seja a direção da força, o seu torque será não nulo, consequentemente, a porta rotacionará sempre.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa II é verdadeira.
b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
c) Somente a afirmativa IV é verdadeira.
d) Somente a afirmativa III é verdadeira.
e) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
RESOLUÇÃO
I – Errada: quanto maior for a distância perpendicular entre uma maçaneta e as dobradiças, mais efetivo será o torque.
II – Errada: a unidade joule (J) é utilizada para medir grandezas relacionadas à energia, ou seja, não pode ser usada para determinar o torque.
III – Correta: a força que gera o torque deve ser aplicada perpendicularmente às dobradiças.
IV – Errada: para determinarmos o torque, devemos considerar somente as forças perpendiculares a um sistema de rotação. Se a força for paralela, não haverá torque.
Resposta: D
Questão 2
(IF-GO) O móbile é um modelo abstrato que tem peças móveis, impulsionadas por motores ou pela força natural das correntes de ar. Suas partes giratórias criam uma experiência visual de dimensões e formas em constante equilíbrio. O móbile foi inicialmente sugerido por Marcel Duchamp para uma exibição de 1932, em Paris, sobre certas obras de Alexander Calder, que se converteu no maior exponente da escultura móbile. A origem latina do termo móbile remete à ideia de “móbil”, “movimento”. A figura a seguir representa um tipo de móbile.
Para que o equilíbrio do móbile ocorra, é necessário e suficiente que
a) as massas penduradas nas extremidades de cada haste sejam iguais.
b) a força resultante e o torque sobre cada uma das hastes sejam nulos.
c) a força resultante sobre cada haste seja nula.
d) o torque jamais seja nulo.
e) haja conservação da energia mecânica.
RESOLUÇÃO:
Para que um corpo fique em equilíbrio, é necessário que a soma de todas as forças e de todos os torques seja nula.
Resposta: B
Questão 3
(Mackenzie-SP)
Uma cancela manual é constituída de uma barra homogênea AB de comprimento L = 2,40 m e massa M = 10,0 kg e está articulada no ponto O, onde o atrito é desprezível. A força F tem direção vertical e sentido descendente, como mostra a figura acima. Considerando a aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2, a intensidade da força mínima que se deve aplicar em A para iniciar o movimento de subida da cancela é:
a) 150 N.
b) 175 N.
c) 200 N.
d) 125 N.
e) 100 N.
RESOLUÇÃO:
Como se trata de uma barra homogênea, é seguro estipular que o seu peso esteja concentrado no seu centro. Dessa forma, temos:
Para manter o equilíbrio, o momento (torque) que é gerado no sentido anti-horário pela força F deve ser igual ao momento (torque) gerado no sentido horário pela força peso:
MF = MPeso
F . 0,4 = P . 0,8
F . 0,4 = m . g . 0,8
F . 0,4 = 10 . 10 . 0,8
F = 80 ÷ 0,4
F = 200 N
Assim, concluímos que é essa força que mantém o sistema em equilíbrio e qualquer força maior que 200 N o faria rotacionar.
Resposta: C
Questão 4
(Ifsul) Uma caixa A, de peso igual a 300 N, é suspensa por duas cordas B e C conforme a figura a seguir. (Dados: sen 30º = 0,5)
O valor da tração na corda B é igual a:
a) 150,0 N
b) 259,8 N
c) 346,4 N
d) 600,0 N
RESOLUÇÃO:
Para resolver essa questão, devemos lançar mão da trigonometria para calcular a tração na corda B. Para isso, é preciso lembrar da definição de seno, que estipula que ele pode ser calculado pela razão entre o cateto oposto e a hipotenusa.
Portanto, devemos formar um triângulo com os vetores de tração na corda B (TB) e o peso (P). Veja:
A partir disso, vamos calcular o seno:
Resposta: D
Questão 5
(ENEM/2015) Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular, e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio.
Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos?
a) 3,00 kg
b) 3,75 kg
c) 5,00 kg
d) 6,00 kg
e) 15,00 kg
RESOLUÇÃO:
No caso apresentado, temos o seguinte esquema de forças:
Para que cheguemos ao equilíbrio rotacional, devemos aplicar a seguinte equação:
Pbarra . 1d = Parroz . 3d
Sabemos que a força peso é calculada por meio da fórmula: P = m . g
Portanto, ao substituirmos, ficamos com:
mbarra . g . d = marroz . g . 3d
mbarra = 3 . marroz
mbarra = 3 . 5
mbarra = 15 kg
Resposta: E
–
Espero que você tenha entendido um pouco melhor o tipo de questão sobre Torque que os vestibulares costumam cobrar.
Sugiro a vocês assistirem à live que eu fiz com mais de 1 hora de exercícios resolvidos sobre Torque. Acessa lá: TORQUE | Equilíbrio Corpo Extenso | Momento de Força
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