Um carro tem massa de 1200 kg e suas rodas têm raio de 30 cm . O carro arranca em pista horizontal com aceleração de
. Supondo que para isso aplicou-se uma força sobre o eixo das rodas de tração qual é o torque em relação ao chăo que essa força realiza em cada uma de suas duas rodas de tração? Despreze as massas das rodas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um carro com massa de 1200 kg e rodas de 30 cm de raio que está acelerando numa pista horizontal com uma aceleração de
. A gente precisa descobrir qual é o torque que está sendo aplicado em cada uma das duas rodas de tração em relação ao eixo. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de força, aceleração e torque da física.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a força total que está fazendo o carro acelerar. Sabemos que a força total (
) pode ser encontrada usando a segunda lei de Newton:
Onde:
-
é a massa do carro (1200 kg) -
é a aceleração ( )
Passo 3
Substituindo os valores na fórmula:
Então, a força total que está acelerando o carro é de 3120 N.
Passo 4
Como essa força está sendo distribuída nas duas rodas de tração, cada roda recebe metade dessa força. Vamos chamar essa força em cada roda de
:
Passo 5
Agora, para encontrar o torque (
) que essa força gera em cada roda, usamos a fórmula do torque:
Onde:
-
é a força aplicada (1560 N) -
é o raio da roda (30 cm = 0,30 m)
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula do torque:
Resposta
O torque realizado em cada uma das duas rodas de tração é de
.