Exemplo de momento de forza

10 exemplos de preguntas sobre momentos de forza

1. A lonxitude da vara AB é de 2 metros e a magnitude da forza F é de 10 newtons. Determina momento de estilo cara ao punto A e a dirección de rotación da vara AB!
Discusión
O eixo de rotación está situado no punto A.

Sábese que:
Forza (F) = 10 Newtons
Distancia AB (r_AB) = 2 metros
A forza F forma un ángulo de 90^o contra a vara AB.
Brazo de forza (l) = r_AB sen 90^o = (2 metros)(1) = 2 metros
Preguntou: Momento da forza arredor do punto A e dirección de rotación da vara AB

Resposta:
Momento de forza:
τ = F l = (10 N)(2 m) = 20 Newtons metros
O momento da forza é positivo porque a forza F fai que a vara AB xire en sentido antihorario.

2. A lonxitude da vara AB é de 2 metros e a magnitude da forza F é de 10 newtons. Determina o momento da forza arredor do punto A e a dirección de rotación da vara AB!

Discusión
O eixo de rotación ésituado no punto A.

Sábese que:
Forza (F) = 10 Newtons
Distancia AB (r_AB) = 2 metros
A forza F forma un ángulo de 60^o contra a vara AB.
Brazo de forza (l) = r_AB sen 60^o = (2 metros)(0,5√3) = √3 metros
Preguntou: Torque ao punto A e á dirección de rotación da vara AB

Resposta:
Momento de forza:
τ = F l = (10 N)(√3 m) = 10√3 Newtons metros
O momento da forza é positivo porque a forza F fai que a vara AB xire en sentido antihorario.

3. A lonxitude da vara AB é de 2 metros, a magnitude da forza F1 _{é de} 10 Newtons e a magnitude da forza F2 _é de 15 Newtons. Determina o momento resultante da forza arredor do punto central da vara e a dirección de rotación da vara AB!

Discusión
O eixo de rotación está situado no centro da vara.
Sábese que:
Estilo 1 (F₁) = 10 Newtons
Distancia F₁ e o centro do talo (r₁) = 1 metros
Estilo F₁ formando un ángulo de 90^o contra a vara AB
Estilo de brazo 1 (l₁) = r₁ sen 90^o = (1 metros)(1) = 1 metros

Estilo 2 (F₂) = 15 Newtons
Distancia F₂ e o centro do talo (r₂) = 1 metros
Estilo F₂ formando un ángulo de 90^o contra a vara AB
Estilo de brazo 2 (l₂) = r₂ sen 90^o = (1 metros)(1) = 1 metros
Preguntou: Momento resultante da forza arredor do centro da vara e dirección de rotación da vara AB
Resposta:
Momento da forza 1:
τ₁ =F₁ l₁ = (10 N)(1 m) = 10 Newtons por metro
O momento da forza é positivo porque a forza F fai que a vara xire en sentido antihorario.

Momento da forza 2:
τ₂ =F₂ l₂ = (15 N)(1 m) = -15 Newtons por metro
O momento da forza é negativo porque a forza F₂ facendo que a vara xire no sentido das agullas do reloxo.

Momento resultante da forza:
Στ = τ₁ – τ₂ = 10 – 15 = – 5 Newtons metros
O momento resultante da forza é negativo porque a forza resultante F fai que a vara AB xire no sentido das agullas do reloxo.

4. A lonxitude da vara AB é de 2 metros, a magnitude da forza F é₁ é 10 Newton e a magnitude da forza F₂ é de 10 Newton. Determina o momento resultante da forza arredor do punto medio da vara e a dirección de rotación da vara AB!
Discusión
O eixo de rotación está situado no centro da vara.
Sábese que:
Estilo 1 (F₁) = 10 Newtons
Distancia F₁ e o centro do talo (r₁) = 1 metros
Estilo F₁ formando un ángulo de 60^o contra a vara AB
Estilo de brazo 1 (l₁) = r₁ sen 60^o = (1 metros)(0,5√3) = 0,5√3 metros

Estilo 2 (F₂) = 10 Newtons
Distancia F₂ e o centro do talo (r₂) = 1 metros
Estilo F₂ formando un ángulo de 90^o contra a vara AB
Estilo de brazo 2 (l₂) = r₂ sen 90^o = (1 metros)(1) = 1 metros
Preguntou: Momento resultante da forza arredor do punto medio da vara e dirección de rotación da vara AB
Resposta:
Momento da forza 1:
τ₁ =F₁ l₁ = (10 N)(0,5√3 m) = 5√3 = 8,7 Newtons metros
O momento da forza é positivo porque a forza F1 fai que a vara xire en sentido antihorario.

Momento da forza 2:
τ₂ =F₂ l₂ = (10 N)(1 m) = -10 Newtons por metro
O momento da forza é negativo porque a forza F₂ facendo que a vara xire no sentido das agullas do reloxo.

Momento resultante da forza:
Στ = τ₁ – τ₂ = 8,7 – 10 = – 1,3 Newtons metros
O momento resultante da forza é negativo porque a forza resultante F fai que a vara AB xire no sentido das agullas do reloxo.

5. A lonxitude da vara AB é de 10 metros, a magnitude da forza F é₁ é 10 Newton, a magnitude da forza F₂ é 10 Newton e a magnitude da forza F₃ é de 15 newtons. A distancia entre o punto A e o punto C é de 7,5 metros. A forza F₂ situado no medio da vara AB. Determina o momento resultante da forza no punto C, que está a 2,5 metros do punto B! Determina tamén o sentido de rotación da vara AB.
Discusión
O eixe de rotación está situado no punto C, que está a 2,5 metros do punto B.
Sábese que:
Estilo 1 (F₁) = 10 Newtons
Distancia F₁ e o punto C (r₁) = 2,5 metros
Estilo F₁ formando un ángulo de 90^o contra a vara AB
Estilo de brazo 1 (l₁) = r₁ sen 90^o = (2,5 metros)(1) = 2,5 metros

Estilo 2 (F₂) = 10 Newtons
Distancia F₂ e o punto C (r₂) = 2,5 metros
Estilo F₂ formando un ángulo de 90^o contra a vara AB
Estilo de brazo 2 (l₂) = r₂ sen 90^o = (2,5 metros)(1) = 2,5 metros

Estilo 3 (F₃) = 15 Newtons
Distancia F₃ e o punto C (r₃) = 7,5 metros
Estilo F₃ formando un ángulo de 90^o contra a vara AB
Estilo de brazo 3 (l₃) = r₃ sen 90^o = (7,5 metros)(1) = 7,5 metros
Preguntou: O momento resultante da forza arredor do punto C e a dirección de rotación da vara AB.
Resposta:
Momento da forza 1:
τ₁ =F₁ l₁ = (10 N)(2,5 m) = 25 Newtons por metro
O momento da forza é positivo porque a forza F₁ facendo que a vara xire en sentido antihorario.

Momento da forza 2:
τ₂ =F₂ l₂ = (10 N)(2,5 m) = 25 Newtons por metro
O momento da forza é positivo porque a forza F₂ facendo que a vara xire en sentido antihorario.

Momento da forza 3:
τ₃ =F₃ l₃ = (15 N)(7,5 m) = -112,5 Newtons por metro
O momento da forza é negativo porque a forza F₃ facendo que a vara xire no sentido das agullas do reloxo.

Momento resultante da forza:
Στ = τ₁ + τ₂ – τ₃ = 25 + 25 – 112,5 = – 62,5 Newtons metros
O momento resultante da forza é negativo porque a forza resultante F fai que a vara AB xire no sentido das agullas do reloxo.

6. A lonxitude da vara AB é de 10 metros, a magnitude da forza F é₁ é 10 Newton, a magnitude da forza F₂ é 10 Newton e a magnitude da forza F₃ é de 10 newtons. Determina o momento resultante da forza no punto A, que está a 5 metros do punto de impacto da forza F.₁! Determine tamén o sentido de rotación da vara AB.
Discusión
O eixo de rotación está situado no punto A.
Sábese que:
Estilo 1 (F₁) = 10 Newtons
Distancia F₁ e o punto A (r₁) = 5 metros
Estilo F₁ formando un ángulo de 60^o contra a vara AB
Estilo de brazo 1 (l₁) = r₁ sen 60^o = (5 metros)(0,5√3) = 2,5√3 metros

Estilo 2 (F₂) = 10 Newtons
Distancia F₂ e o punto A (r₂) = 0
Estilo F₂ formando un ángulo de 90^o contra a vara AB
Estilo de brazo 2 (l₂) = r₂ sen 90^o = (0)(1) = 0
Estilo 3 (F₃) = 10 Newtons
Distancia F₃ e o punto A (r₃) = 10 metros
Estilo F₃ formando un ángulo de 30^o contra a vara AB
Estilo de brazo 3 (l₃) = r₃ sen 30^o = (10 metros)(0,5) = 5 metros
Preguntou: O momento resultante da forza arredor do punto A e a dirección de rotación da vara AB.
Resposta:
Momento da forza 1:
τ₁ =F₁ l₁ = (10 N)(2,5√3 m) = 25√3 = 43,3 Newtons metros
O momento da forza é positivo porque a forza F1 fai que a vara xire en sentido antihorario.

Momento da forza 2:
τ₂ =F₂ l₂ = (10 N)(0) = 0
O momento da forza é cero porque a forza F₂ coincide co eixo de rotación

Momento da forza 3:
τ₃ =F₃ l₃ = (10 N)(5 m) = -50 Newtons por metro
O momento da forza é negativo porque a forza F₃ facendo que a vara xire no sentido das agullas do reloxo.

Momento resultante da forza:
Στ = τ₁ + τ₂ – τ₃ = 43,3 + 0 – 50 = – 6,7 Newtons metros
O momento resultante da forza é negativo porque a forza resultante F fai que a vara AB xire no sentido das agullas do reloxo.

7. Tres forzas F₁, F₂e F₃ actúa sobre a vara como se mostra na seguinte figura. Se se ignora a masa da vara e a súa lonxitude é de 4 metros, entón o valor do momento da forza arredor do eixe de rotación no punto C é... (sen 53^o = 0,8, cos 53^o = 0,6, AB = BC = CD = DE = 1 metro)

A. 12 Nm
B. 8 Nm
C. 6 Nm
D. 2 Nm
E. Cero

Discusión
Sábese que:
O eixo de rotación está no punto C.
Estilo 1 (F₁) = 5 Newtons
Distancia entre puntos de traballo F₁ co eixo de rotación (r₁) = 2 metros
Estilo 2 (F₂) = 0,4 Newtons
A distancia entre o punto de traballo F2 e o eixo de rotación (r₂) = 1 metros
Estilo 3 (F₃) = 4,8 Newtons
Distancia entre puntos de traballo F₃ co eixo de rotación (r₃) = 2 metros
Pregunta: O valor do momento da forza arredor do eixe de rotación no punto C
Resposta:

Momento da Forza 1:
O momento da forza 1 fai que a vara xire en sentido antihorario, de xeito que o momento da forza 1 teña signo positivo.
Momento da Forza 2:
O momento da forza 2 fai que a vara xire no sentido das agullas do reloxo, de xeito que o momento da forza 2 ten signo negativo.
Momento da Forza 3:
O momento da forza 3 fai que a vara xire no sentido das agullas do reloxo, de xeito que o momento da forza 3 ten signo negativo.

Momento resultante da forza:
A magnitude do momento de forza é de 2 Newton metros. Un momento de forza negativo significa que a vara xira en sentido antihorario.
A resposta correcta é D.

8. A magnitude do momento resultante da forza no eixe no punto O polas forzas que actúan sobre a vara se se ignora a súa masa é….

A. 7,5 Nm
B. 4 Nm
C. 3,5 Nm
D. 3 Nm
E. 2 Nm

Discusión
Sábese que:
O eixo de rotación está no punto O.
Estilo 1 (F₁) = 6 Newtons
Distancia entre puntos de traballo F₁ co eixo de rotación (r₁) = 1 metros
Estilo 2 (F₂) = 6 Newtons
A distancia entre o punto de traballo F2 e o eixo de rotación (r₂) = 2 metros
Estilo 3 (F₃) = 4 Newtons
Distancia entre puntos de traballo F₃ co eixo de rotación (r₃) = 2 metros
Pregunta: O valor do momento da forza arredor do eixe de rotación no punto C
Resposta:
Momento da Forza 1:
O momento da forza 1 fai que a vara xire en sentido antihorario, de xeito que o momento da forza 1 teña signo positivo.
Momento da Forza 2:
O momento da forza 2 fai que a vara xire en sentido antihorario, de xeito que o momento da forza 2 teña signo positivo.
Momento da Forza 3:
O momento da forza 3 fai que a vara xire no sentido das agullas do reloxo, de xeito que o momento da forza 3 ten signo negativo.

Momento resultante da forza:
A magnitude do momento de forza é de 4 Newton metros. Un momento de forza positivo significa que a vara xira en sentido antihorario.
A resposta correcta é B.

9. Unha vara ten 8 metros de longo. Tres forzas actúan sobre a vara, como se mostra na figura seguinte. A magnitude do momento da forza que fai que a vara xire arredor do seu centro é…
A. 10 N m
B. 20 N m
C. 30 N m
D. 40 N m
E. 50 N m

Debate:
O centro da vara está situado no medio. A vara mide 8 metros de longo, polo que o centro da vara está a 4 metros do seu extremo.
Momento da forza 1 = F₁ l₁ = (10 N)(4 m) = 40 N m
O momento da forza 1 ten un valor positivo porque o momento da forza 1 fai que a vara xire en sentido antihorario.
Momento da forza 2 = F₂ l₂ = (10 N)(2 m) = – 20 N m
O momento da forza 2 ten un valor negativo porque o momento da forza 2 fai que a vara xire no sentido das agullas do reloxo.
Momento da forza 3 = F₃ l₃ = (15 N)(2 m) = – 30 N m
O momento da forza 3 ten un valor negativo porque o momento da forza 3 fai que a vara xire no sentido das agullas do reloxo.

Momento de forza resultante = 40 N m – 20 N m – 30 N m = – 10 N m

O momento resultante da forza ou o par resultante ten un valor negativo, isto indica que o sentido de rotación da vara é no sentido das agullas do reloxo.

A resposta correcta é A.

10. Forza F₁ = 10 N, F₂ = 15 N, F₃ = 15 N e F₄ = 10 N, actuando sobre a vara ABCD como se mostra na figura. A lonxitude da vara ABCD é de 20 metros. Se se ignora a masa da vara, o valor do momento da forza arredor do punto D é...
A. 15 Nm
B. 18 Nm
C. 35 Nm
D. 63 Nm
E. 68 Nm

Debate:
O obxectivo desta pregunta é atopar o valor do momento de forza resultante que fai que a vara xire, onde o centro de rotación está situado no punto D.
Momento da forza 1 = F₁ l₁ = (10 N)(15 m) = 150 N m
O momento da forza 1 ten un valor positivo porque o momento da forza 1 fai que a vara xire en sentido antihorario.
Momento da forza 2 = F₂ l₂ = (15 N)(5 m) = -75 N m
O momento da forza 2 ten un valor negativo porque o momento da forza 2 fai que a vara xire no mesmo sentido que a rotación no sentido horario.
Momento da forza 3 = F₃ l₃ = (15 N)(0 m) = 0 N m

O momento da forza 3 é cero porque F₃ coincide co eixo de rotación.
Momento da forza 4 = F₄ l₄ = (10 N)(5 m) = 50 N m
O momento da forza 4 ten un valor positivo porque o momento da forza 4 fai que a vara xire en sentido antihorario.

Momento de forza resultante = 150 N m – 75 N m + 50 N m = 125 N m
O momento resultante da forza ou o par resultante ten un valor positivo, polo tanto, o sentido de rotación da vara é oposto ao sentido de rotación das agullas do reloxo.