Uma força de 10 N é aplicada perpendicularmente a uma porta de 1,2 m de comprimento a partir da dobradiça.
Se a mesma força for aplicada a um ângulo de
em relação à porta, qual será o torque?
Se a mesma força for aplicada a um ângulo de
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma porta de 1,2 metros de largura e uma força de 10 N sendo aplicada. Primeiro, quando essa força é perpendicular à porta, ou seja, formando um ângulo de
, a gente já sabe como calcular o torque. Mas agora, a força está sendo aplicada em um ângulo de
em relação à porta, e queremos descobrir qual será o torque nessa situação. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é torque e como o ângulo da força influencia nesse cálculo.
Passo 2
Torque é uma medida de quão eficaz uma força é para girar um objeto em torno de um ponto de rotação, que, nesse caso, é a dobradiça da porta. A fórmula para calcular o torque (
) é:
Onde:
-
é a distância do ponto de aplicação da força até o ponto de rotação (1,2 m). -
é a força aplicada (10 N). -
é o ângulo entre a força e a porta.
Passo 3
No primeiro cenário, a força está perpendicular à porta, então
. Sabemos que
, então o torque é simplesmente:
Agora, no segundo cenário, a força está aplicada a um ângulo de
. Vamos usar a mesma fórmula, mas agora com
. Sabemos que:
Então, substituindo na fórmula:
Resposta
Quando a força de 10 N é aplicada a um ângulo de
em relação à porta, o torque resultante é aproximadamente
.