Um cilindro de massa m = 2   k g gira em torno de um eixo que passa pelo centro. Sobre ele são aplicadas as forças indicadas na Figura 2.13 onde R a   = 5   c m e R b =   12   c m .

( a ) Qual é o torque exercido sobre o cilindro?

Passo 1

Oiie, tudo bem?

Temos um cilindro de massa m =   2 k g , e sobre este cilindro são realizadas forças em diversas direções e posições no cilindro, como no esquema a seguir

o cilindro vermelho tem raio dado por R a =   5   c m e o cilindro azul tem raio R b = 12   c m . Esta alternativa pede para que calculemos

( a ) Qual é o torque exercido sobre o cilindro?

Como podemos fazer isso? Como as forças são aplicadas tangencialmente ao cilindro, temos que o vetor posição a partir da origem é sempre perpendicular a força, de forma que

| τ → | = F   R

em que a o torque resultante é tal que

τ R → = ∑ τ i , i = 1,2 , 3

Bora Bora resolver isso!

Passo 2

O torque resultante sobre esse sistema é dado por

τ R → = τ 1 → + τ 2 → + τ 3 → = F 1 R b + F 2 R b - F 3 R a

em módulo temos que

| τ R → | = F 1 R b + F 2 R b - F 3 R a = 1,56   N   m

como esse valor é positivo, temos que a escolha do sentido horário para a rotação é a correta, sendo assim, usando a regra da mão direita podemos ver que

τ R → = - 1,56   k ^

Essa alternativa foi isso! Te vejo na próxima! Até já!

Resposta

τ R → = - 1,56   k ^

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