Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 9.1 - Ex. 13
A maioria das maçanetas são projetadas para serem colocadas no lado oposto às dobradiças (em vez de no centro da porta, por exemplo). Explique porque esta prática torna as portas mais fáceis de serem abertas.
Passo 1
Olá, querido! Cê está bem?
Vamos lá! A gente quer saber porque a maçaneta fica na extremidade oposta das dobradiças ao invés de em qualquer outro lugar!
Mas vamos visualizar um pouco melhor essa situação:
Imagina você deboas andando por aí. Encontra uma portas com duas maçanetas. Uma no meio e outra na extremidade mais longe da dobradiça.
Para abrir a porta, você vai aplicar uma força sobre a maçaneta. Independente de qual maçaneta, a força que você aplica é sempre a mesma, ok?
E o que você quer fazer? Você quer girar a porta em torno do eixo que passa pelas dobradiças . O que faz um objeto girar é o torque aplicado sobre ele. Quanto maior o torque mais fácil é abrir a porta. Então a pergunta é? Qual é o torque que você gera nessa porta?
Passo 2
Bem, o torque gerado por uma força vai ser
Onde é a distância entre o ponto de aplicação da força e o eixo de rotação do objeto. E e são perpendiculares.
Então o torque que você gera na porta depende da distância do ponto de aplicação da força . Se você aplica a força sobre a maçaneta azul, temos , aí o torque fica
Mas se você aplica a força na maçaneta vermelha, temos :
Ou seja, o torque gerado quando você aplica a força na maçaneta vermelha é o dobro do torque gerado quando você usa a maçaneta azul.
O que muda nesses dois casos? É exatamente o valor de ! Então, para o torque ser o maior possível, e você conseguir abrir a porta com mais facilidade, o precisa ser o maior possível. E isso acontece quando você coloca a maçaneta mais longe o possível das dobradiças.
É por isso que as maçanetas são colocadas no lado oposto às dobradiças. Para você aplicar a força ali e abrir a porta com mais facilidade.
Resposta
Discussão nos passos