Quando a linha de ação, uma força cruza a massa central, um objeto pode produzir torque sobre os objetos em massa?
Você está fazendo uma pergunta muito importante sobre forças e torque! Aqui está o colapso:
A linha de ação de uma força que passa pelo centro de massa de um objeto não produz torque sobre o centro de massa desse objeto. Aqui está o porquê:
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Torque: O torque é uma força rotacional. É o que faz com que um objeto comece a girar ou alterar sua velocidade de rotação. É calculado como o produto da força e a distância perpendicular da linha de ação da força para o eixo de rotação.
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Centro de massa: O centro de massa é o ponto em que toda a massa de um objeto é considerada concentrada. Quando uma força atua no centro da massa, causa aceleração linear, não aceleração rotacional.
Pense desta maneira: Imagine empurrar uma caixa diretamente atrás do centro. Você fará a caixa avançar (movimento linear), mas não fará com que ela gire. Isso ocorre porque a força é aplicada através do centro de massa e não há distância perpendicular entre a força e o eixo de rotação (que neste caso é o centro de massa).
Quando ocorre o torque? O torque ocorre quando a linha de ação da força * não * passando pelo centro da massa. Isso cria um "braço da alavanca" - a distância perpendicular da linha de ação ao centro da massa. Quanto mais tempo o braço da alavanca, maior o torque.
Exemplos: *
Abrindo uma porta: Empurrar na maçaneta da porta (para longe das dobradiças) cria torque, fazendo com que a porta gire.
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girando uma chave: A aplicação da força no final de uma chave (longe do parafuso) cria mais torque do que aplicar a mesma força mais próxima do parafuso.
Tecla de takeaway: As forças aplicadas através do centro de massa resultam em aceleração linear. Forças aplicadas * Off * O centro da massa resulta em aceleração rotacional (torque).