Se um torque ou momento de 80 lb-pol é solicitado para afrouxar o parafuso em A, determine a força P que deve ser aplicada perpendicularmente ao cabo da chave de catraca com cabeça flexível.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o enunciado está pedindo. Temos um torque de 80 lb‑pol que precisa ser aplicado para afrouxar um parafuso no ponto A. Nosso objetivo é descobrir qual força
deve ser aplicada perpendicularmente ao cabo da chave de catraca com cabeça flexível para gerar esse torque. Vamos precisar usar o conceito de torque, que é fundamental na física para entender como as forças causam rotação.
Passo 2
O torque (
) é calculado pela fórmula:
onde:
-
é o torque, -
é a força aplicada, -
é a distância perpendicular do ponto de aplicação da força ao eixo de rotação.
Aqui, queremos encontrar a força
, então vamos rearranjar a fórmula para isolá-la.
Passo 3
Rearranjando a fórmula para resolver
:
Isso significa que a força necessária é igual ao torque dividido pela distância
.
Passo 4
Substituindo os valores conhecidos na fórmula. Sabemos que
lb‑pol. No entanto, o enunciado não especifica o valor de
, que é a distância do ponto de aplicação da força ao eixo de rotação. Portanto, a força
dependerá do valor de
.
Resposta
A força
necessária para gerar um torque de 80 lb‑pol é dada por:
onde
é a distância perpendicular em polegadas do ponto de aplicação da força ao eixo de rotação.