Como é possível que uma grande força produza apenas torque pequeno ou mesmo zero?
Veja como uma força grande pode produzir torque pequeno ou zero:
Entendendo o torque O torque é o equivalente rotacional da força. É a tendência de uma força fazer com que um objeto gire em torno de um eixo específico. Os principais fatores que determinam o torque são:
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Force (f): A magnitude da força aplicada.
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Distância (r): A distância entre o eixo de rotação e o ponto em que a força é aplicada (também conhecida como braço do momento).
* ângulo
(θ): O ângulo entre o vetor de força e a linha que conecta o eixo de rotação ao ponto de aplicação.
Qual a grande força pode resultar em torque pequeno ou zero 1.
Força aplicada no eixo de rotação ou próximo a ele:
- Se a força for aplicada diretamente no eixo de rotação (r =0), o torque sempre será zero, independentemente da magnitude da força. Isso ocorre porque o momento em que o braço é zero.
- Mesmo que a força seja aplicada muito próxima do eixo de rotação (r é muito pequena), o torque será muito pequeno, mesmo com uma força grande.
2. força paralela à linha que conecta o eixo e o ponto de aplicação:
- Quando a força é paralela à linha que liga o eixo de rotação ao ponto de aplicação (θ =0 °), o torque é zero. Isso ocorre porque o componente perpendicular da força que contribui para a rotação é zero.
Exemplos
* empurrando uma porta aberta: Se você empurrar uma porta no meio, aplica uma força grande, mas o torque é relativamente pequeno porque a distância das dobradiças (eixo de rotação) é pequena.
* segurando um peso: Se você segurar um peso pesado com o braço estendido, aplica uma força grande, mas o torque no ombro é minimizado porque o peso está próximo do eixo de rotação (articulação do ombro).
* uma roda girando: Se você aplicar uma força perpendicular à borda de uma roda, gerará torque máximo. No entanto, se você aplicar uma força paralela à borda, o torque será zero.
em resumo
Uma força grande pode produzir torque pequeno ou zero quando a força é aplicada:
* Diretamente no eixo de rotação (r =0)
* Muito próximo ao eixo de rotação (r é muito pequeno)
* Paralelo à linha que conecta o eixo de rotação ao ponto de aplicação (θ =0 °)