Post on 19-Nov-2018
Efeito de rotação das forçasMomento ou Torque da força: Grandeza física que pode causar uma rotação num
corpo, alterar a sua rotação ou evitar que ela ocorra.
O valor do momento de uma força, MF, calcula-se através do produto da intensidade
da força, F, pela distância, d, medida na perpendicular, entre a linha de ação da força
e o eixo de rotação. Esta distância chama-se braço da força.
MF = F · d . Senθ
FÍSICA, 1ª Série do Ensino MédioEstática e Torque
F3 F1
F2
fixo ou giro
.M F d
1) Força _________________ao braço da
alavanca produz momento máximo.
2) Força ____________ao braço da alavanca
não produz momento.
3) Força aplicada no ______________não
produz momento.
F1
F2
F3
Maior intensidade da força
Maior momento da força
Maior efeito de rotação
Maior braço
Maior momento da força
Maior efeito de rotação
Efeito de rotação das forças
Maior intensidade da força
Maior momento da força
Maior efeito de rotação
Maior braço
Maior momento da força
Maior efeito de rotação
Efeito de rotação das forças
Uma força de pequena intensidade pode ter o mesmo efeito rotativo que uma força
mais intensa, desde que seja aplicada a uma distância maior do eixo de rotação.
Os puxadores estão o mais afastados possível das dobradiças. Porquê?
O efeito de rotação de uma força é máximo quando a força atua perpendicularmente
ao eixo de rotação.
Os puxadores são colocados perpendicularmente às portas. Porquê?
d(A) > d(B)
d
(A)
d
(B)
Torquímetros
Torquímetros são aparelhos usados para apertar parafusos que requerem um torque
exato. Os dentistas usam um aparelho semelhante, porém menor, para aparafusar a
base de um implante dentário.
Momento de uma força (torque)
• Unidade SI: N.m
• Pode-se usar também: N.cm ou Kgf.m
• Lembrando: 1kgf = 9,8 N
EXEMPLO: Ao extrair uma porca que prende a roda de um carro, um homem aplicaforças de intensidade de 4,0 N com as duas mãos numa chave de roda, mantendo asmãos a 50 cm uma da outra. Determine o momento aplicado pelo homem.
Solução
Dados: F = 4,0 N e d = 50 cm = 0,50 m
O momento do binário vale:
M = F . d = 4,0 . 0,50 M = + 2,0 N. m
F
-F(- )
( + )Anti-horário
Horário
Exemplo(FGV – SP) Em uma alavanca interfixa, uma força motriz de 2 unidades equilibra umaresistência de 50 unidades. O braço da força motriz mede 2,5 m; o comprimento dobraço da resistência é:
a) 5 m
b)0,1 m
c)1 m
d) 125 m
e) n.d.a.
Solução: Alternativa c.; Dados: Fm = 2 u e FR = 50 u
F m = 2 u F R = 50 u
2,5 m x
Sabendo para que ocorra equilíbrio, temos que ∑M = 0;
então: 2,5 . F m - x . F R = 0
2,5 . 2 = x . 50
x = 0,1 m
O somatório dos momentos de uma força
Suponha F1=100N, F2=20N e F3=50N. Em que sentido vai girar a barra?
Alavancas
Uma alavanca é uma máquina simples. Consiste numa barra rígida que gira em torno
de um eixo ou ponto fixo, o fulcro, na qual são aplicadas duas forças: a força que se
pretende vencer, a resistência, e a força que é necessário exercer para vencer a
primeira, a potência.
Esquema de uma Alavanca
Alavancas
Uma alavanca está em equilíbrio quando os momentos das duas forças, potente e
resistente, são iguais:
Quanto maior for o braço da força potente relativamente ao braço da força
resistente, menor será a intensidade da força potente a exercer para equilibrar a
alavanca.
Mresistência= Mpotência
F1 d1 = F2 d2
Eixo fixo
Força resistente
Força Potente
Quanto mais longe do eixo fixo
exercemos a força, mais
facilmente partimos a noz.
Alavancas e suas aplicações práticas
Elementos de uma alavanca
• Força motriz ou força potente = Fp ou Fforça aplicada em uma das extremidades
• Força resistente = Fr ou Rforça de resistência do objeto
• Ponto de apoio = A ou • Braço de potência = Bp
distância entre o ponto de apoio e a força potente• Braço de resistência =Br
distância entre o ponto de apoio e a força de resistência
Tipos de alavancas
O antebraço é uma alavanca interpotente em que o fulcro está na articulação com oúmero (osso do cotovelo) e a força potente é exercida pelo bíceps.
Bp = 2X (2. 1,20 = 2,40)
Fp = ?
BR = X (1,20)
FR = 20N
2X + X = 3,60
3X = 3,60
X=3,60/3
X=1,20m
BP . FP = BR . FR
2,40 . FP = 1,20 . 20
FP = 24 / 2,4
FP = 10N
Para levantar 500Kg, emprega-se uma alavanca de1,50m. O ponto de aplicação e o ponto de apoio distante0,30m. Qual a força que se deve aplicar na extremidadeda alavanca para erguer a pedra?
P=m.g
P=500.10
P=5000N
BP . FP = BR . FR
1,20 . FP = 0,30 . 5000
1,20. FP = 1500
FP=1500/1,20
FP = 1250N
É preciso erguer um peso de 1000kg por meiode uma alavanca; qual deve ser a força potente(P) , se os braços de alavanca são 1,20m para aforça potente (P) e 0,24m para a resistência?