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Torque e alavanca – Cap 15
1
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TORQUE ou MOMENTO (M) de uma força
É representada pela letra M (do latim significa movimento de rotação).
É a grandeza física que mede a eficácia de uma força provocar rotaçãosobre um corpo extenso e rígido.
O corpo está preso ou apoiado a certa distância da aplicação da força.
F
Força → movimento
Torque → giro (em torno de um ponto)
d (braço)
POLO“Ponto crucial”
2
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M = F . d
F é a componente da força PERPENDICULAR
ao braço.
d é o braço(distância de F até o polo)
Unidade no S.I. – N.m
Fd (braço)
POLO
3
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1 2
Quando abro a porta produzo um torque – a porta gira pois está presa por dobradiças num eixo.
Exemplo: Porta
POLO (eixo)
Vamos trabalhar com corpos presos ou num eixo ou num ponto de rotação.
O torque para abrir a porta é
constante (dobradiça).
Maior d Menor F
d2
d1
Qual o melhor lugar para posicionar a maçaneta? Por quê?
4
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5
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EQUILÍBRIO DO CORPO RÍGIDO E EXTENSO
Para um corpo estar em equilíbrio - R=0
Equilíbrio de Translação (o corpo não anda)
σFx= 0 → σForças para direita =σForças para esquerda
σFy= 0 → σForças para cima =σForças para baixo
Equilíbrio de Rotação (o corpo não gira)
σM = 0 → σTorques no sentido horário =σTorques no sentido anti−horário
6
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Centro de Massa (ou Centro de Gravidade)de um CORPO RÍGIDO E EXTENSO
Centro de massa de alguns corpos homogêneos.
C.M.
C.M.
C.M.
P sempre é representado no CM.
P
P
P
7
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Força (movimento)
Massa
Torque (giro)
Distribuição de massa em torno do polo
8
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F F
Quando suspendemos um corpo pelo seu centro de massa, aplicando uma força igual e contrária ao seu peso, ele fica em equilíbrio.
P P
Onde tenho que pegar os halteres para mantê-los em equilíbrio?9
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E o salto alto?11
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Alavanca
É constituída por uma barra rígida que pode girar em torno de um ponto de apoio.
A L A V A N C A
A P O I O
Vamos trabalhar a alavanca apenas em EQUILÍBRIO.
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Arquimedes: "Me dê uma alavanca e um ponto de apoio e eu moverei o mundo."
16
Faço força em algo sem colocar a mão. A alavanca transmite a força.
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Equilíbrio de Rotação (o corpo não gira)
σM = 0 → σTorques no sentido horário =σTorques no sentido anti−horário
F
F
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FP
Potência
Apoio(polo)
Resistência
P
INA
IN
IN′
Interações na bolaIN = P
FR ( = P)=
Forças na barra – alavanca de massa desprezível
FP FR
INA
Sistema em equilíbrio
Dica: pensar nos pares de forças.
18
F′P
IN′A
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D d
FPFR
INA
Equilíbrio de Translação (o corpo não anda)
σFx= 0 → σForças para direita =σForças para esquerda
Não têm forças na horizontal
σFy= 0 → σForças para cima =σForças para baixo
INA = FP + FR
Equilíbrio de Rotação (o corpo não gira)
σM = 0 → σTorques no sentido horário =σTorques no sentido anti−horário
FR . d = FP . D
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D d
FPFR
INA
Não têm forças na horizontal
INA = FP + FR + P
FR . d = FP . D + Pb . x
21E se a barra tivesse massa?
Pb
x