Esempio di momento di forza

10 esempi di domande sul momento di forza

1. La lunghezza dell'asta AB è di 2 metri e l'intensità della forza F è di 10 Newton. Determinare momento di stile verso il punto A e nella direzione di rotazione dell'asta AB!
Discussione
L'asse di rotazione si trova nel punto A.

È noto che:
Forza (F) = 10 Newton
Distanza AB (r_AB) = 2 metri
La forza F forma un angolo di 90°^o contro l'asta AB.
Braccio di forza (l) = r_AB peccato 90^o = (2 metri)(1) = 2 metri
Chiesto: Momento della forza rispetto al punto A e direzione di rotazione dell'asta AB

Risposta :
Momento di forza:
τ = F l = (10 N)(2 m) = 20 Newton metri
Il momento della forza è positivo perché la forza F fa ruotare l'asta AB in senso antiorario.

2. La lunghezza dell'asta AB è di 2 metri e l'intensità della forza F è di 10 Newton. Determinare il momento della forza rispetto al punto A e la direzione di rotazione dell'asta AB!

Discussione
L'asse di rotazione èsituato nel punto A.

È noto che:
Forza (F) = 10 Newton
Distanza AB (r_AB) = 2 metri
La forza F forma un angolo di 60°^o contro l'asta AB.
Braccio di forza (l) = r_AB peccato 60^o = (2 metri)(0,5√3) = √3 metri
Chiesto: Torsi al punto A e alla direzione di rotazione dell'asta AB

Risposta :
Momento di forza:
τ = F l = (10 N)(√3 m) = 10√3 Newton metri
Il momento della forza è positivo perché la forza F fa ruotare l'asta AB in senso antiorario.

3. La lunghezza dell'asta AB è di 2 metri, l'intensità della forza F1 _è di 10 Newton e l'intensità della forza F2 _{è di} 15 Newton. Determinare il momento risultante della forza rispetto al centro dell'asta e il senso di rotazione dell'asta AB!

Discussione
L'asse di rotazione si trova al centro dell'asta.
È noto che:
Stile 1 (F₁) = 10 Newton
Distanza F₁ e il centro dello stelo (r₁) = 1 metri
Stile F₁ formando un angolo di 90^o contro l'asta AB
Stile braccio 1 (l₁) = r₁ peccato 90^o = (1 metri)(1) = 1 metri

Stile 2 (F₂) = 15 Newton
Distanza F₂ e il centro dello stelo (r₂) = 1 metri
Stile F₂ formando un angolo di 90^o contro l'asta AB
Stile braccio 2 (l₂) = r₂ peccato 90^o = (1 metri)(1) = 1 metri
Chiesto: Momento risultante della forza rispetto al centro dell'asta e direzione di rotazione dell'asta AB
Risposta :
Momento di forza 1:
τ₁ =F₁ l₁ = (10 N)(1 m) = 10 Newton metri
Il momento della forza è positivo perché la forza F fa ruotare l'asta in senso antiorario.

Momento di forza 2:
τ₂ =F₂ l₂ = (15 N)(1 m) = -15 Newton metri
Il momento della forza è negativo perché la forza F₂ provocando la rotazione dell'asta in senso orario.

Momento risultante della forza:
Στ = τ₁ - T₂ = 10 – 15 = – 5 Newton metri
Il momento risultante della forza è negativo perché la forza risultante F fa ruotare l'asta AB in senso orario.

4. La lunghezza dell'asta AB è di 2 metri, l'intensità della forza F è₁ è 10 Newton e l'intensità della forza F₂ è 10 Newton. Determina il momento risultante della forza rispetto al punto medio dell'asta e la direzione di rotazione dell'asta AB!
Discussione
L'asse di rotazione si trova al centro dell'asta.
È noto che:
Stile 1 (F₁) = 10 Newton
Distanza F₁ e il centro dello stelo (r₁) = 1 metri
Stile F₁ formando un angolo di 60^o contro l'asta AB
Stile braccio 1 (l₁) = r₁ peccato 60^o = (1 metri)(0,5√3) = 0,5√3 metri

Stile 2 (F₂) = 10 Newton
Distanza F₂ e il centro dello stelo (r₂) = 1 metri
Stile F₂ formando un angolo di 90^o contro l'asta AB
Stile braccio 2 (l₂) = r₂ peccato 90^o = (1 metri)(1) = 1 metri
Chiesto: Momento risultante della forza rispetto al punto medio dell'asta e direzione di rotazione dell'asta AB
Risposta :
Momento di forza 1:
τ₁ =F₁ l₁ = (10 N)(0,5√3 m) = 5√3 = 8,7 Newton metri
Il momento della forza è positivo perché la forza F1 fa ruotare l'asta in senso antiorario.

Momento di forza 2:
τ₂ =F₂ l₂ = (10 N)(1 m) = -10 Newton metri
Il momento della forza è negativo perché la forza F₂ provocando la rotazione dell'asta in senso orario.

Momento risultante della forza:
Στ = τ₁ - T₂ = 8,7 – 10 = – 1,3 Newton metri
Il momento risultante della forza è negativo perché la forza risultante F fa ruotare l'asta AB in senso orario.

5. La lunghezza dell'asta AB è di 10 metri, l'intensità della forza F è₁ è 10 Newton, l'intensità della forza F₂ è 10 Newton e l'intensità della forza F₃ è 15 Newton. La distanza tra il punto A e il punto C è di 7,5 metri. La forza F₂ Il punto di riferimento (B) si trova al centro dell'asta AB. Determinare il momento risultante della forza nel punto C, che dista 2,5 metri dal punto B! Determinare inoltre il senso di rotazione dell'asta AB.
Discussione
L'asse di rotazione si trova nel punto C, che dista 2,5 metri dal punto B.
È noto che:
Stile 1 (F₁) = 10 Newton
Distanza F₁ e punto C (r₁) = 2,5 metri
Stile F₁ formando un angolo di 90^o contro l'asta AB
Stile braccio 1 (l₁) = r₁ peccato 90^o = (2,5 metri)(1) = 2,5 metri

Stile 2 (F₂) = 10 Newton
Distanza F₂ e punto C (r₂) = 2,5 metri
Stile F₂ formando un angolo di 90^o contro l'asta AB
Stile braccio 2 (l₂) = r₂ peccato 90^o = (2,5 metri)(1) = 2,5 metri

Stile 3 (F₃) = 15 Newton
Distanza F₃ e punto C (r₃) = 7,5 metri
Stile F₃ formando un angolo di 90^o contro l'asta AB
Stile braccio 3 (l₃) = r₃ peccato 90^o = (7,5 metri)(1) = 7,5 metri
Chiesto: Il momento risultante della forza rispetto al punto C e la direzione di rotazione dell'asta AB.
Risposta :
Momento di forza 1:
τ₁ =F₁ l₁ = (10 N)(2,5 m) = 25 Newton metri
Il momento della forza è positivo perché la forza F₁ provocando la rotazione dell'asta in senso antiorario.

Momento di forza 2:
τ₂ =F₂ l₂ = (10 N)(2,5 m) = 25 Newton metri
Il momento della forza è positivo perché la forza F₂ provocando la rotazione dell'asta in senso antiorario.

Momento di forza 3:
τ₃ =F₃ l₃ = (15 N)(7,5 m) = -112,5 Newton metri
Il momento della forza è negativo perché la forza F₃ provocando la rotazione dell'asta in senso orario.

Momento risultante della forza:
Στ = τ₁ + τ₂ - T₃ = 25 + 25 – 112,5 = – 62,5 Newton metri
Il momento risultante della forza è negativo perché la forza risultante F fa ruotare l'asta AB in senso orario.

6. La lunghezza dell'asta AB è di 10 metri, l'intensità della forza F è₁ è 10 Newton, l'intensità della forza F₂ è 10 Newton e l'intensità della forza F₃ è di 10 Newton. Determinare il momento risultante della forza nel punto A, che si trova a 5 metri dal punto di impatto della forza F.₁Determinare inoltre il senso di rotazione dell'asta AB.
Discussione
L'asse di rotazione si trova nel punto A.
È noto che:
Stile 1 (F₁) = 10 Newton
Distanza F₁ e punto A (r₁) = 5 metri
Stile F₁ formando un angolo di 60^o contro l'asta AB
Stile braccio 1 (l₁) = r₁ peccato 60^o = (5 metri)(0,5√3) = 2,5√3 metri

Stile 2 (F₂) = 10 Newton
Distanza F₂ e punto A (r₂) = 0
Stile F₂ formando un angolo di 90^o contro l'asta AB
Stile braccio 2 (l₂) = r₂ peccato 90^o = (0)(1) = 0
Stile 3 (F₃) = 10 Newton
Distanza F₃ e punto A (r₃) = 10 metri
Stile F₃ formando un angolo di 30^o contro l'asta AB
Stile braccio 3 (l₃) = r₃ peccato 30^o = (10 metri)(0,5) = 5 metri
Chiesto: Il momento risultante della forza rispetto al punto A e la direzione di rotazione dell'asta AB.
Risposta :
Momento di forza 1:
τ₁ =F₁ l₁ = (10 N)(2,5√3 m) = 25√3 = 43,3 Newton metri
Il momento della forza è positivo perché la forza F1 fa ruotare l'asta in senso antiorario.

Momento di forza 2:
τ₂ =F₂ l₂ = (10 N)(0) = 0
Il momento della forza è zero perché la forza F₂ coincide con l'asse di rotazione

Momento di forza 3:
τ₃ =F₃ l₃ = (10 N)(5 m) = -50 Newton metri
Il momento della forza è negativo perché la forza F₃ provocando la rotazione dell'asta in senso orario.

Momento risultante della forza:
Στ = τ₁ + τ₂ - T₃ = 43,3 + 0 – 50 = – 6,7 Newton metri
Il momento risultante della forza è negativo perché la forza risultante F fa ruotare l'asta AB in senso orario.

7. Tre forze F₁, F₂e F₃ agisce sull'asta come mostrato nella figura seguente. Se la massa dell'asta viene ignorata e la lunghezza dell'asta è di 4 metri, allora il valore del momento della forza rispetto all'asse di rotazione nel punto C è... (sin 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. Zero

Discussione
È noto che:
L'asse di rotazione si trova nel punto C.
Stile 1 (F₁) = 5 Newton
Distanza tra i punti di lavoro F₁ con l'asse di rotazione (r₁) = 2 metri
Stile 2 (F₂) = 0,4 Newton
La distanza tra il punto di lavoro F2 e l'asse di rotazione (r₂) = 1 metri
Stile 3 (F₃) = 4,8 Newton
Distanza tra i punti di lavoro F₃ con l'asse di rotazione (r₃) = 2 metri
Domanda: Qual è il valore del momento della forza rispetto all'asse di rotazione nel punto C?
Risposta :

Momento di forza 1:
Il momento della forza 1 fa ruotare l'asta in senso antiorario, quindi il momento della forza 1 ha segno positivo.
Momento di forza 2:
Il momento della forza 2 fa sì che l'asta ruoti nella direzione della rotazione oraria, quindi il momento della forza 2 ha segno negativo.
Momento di forza 3:
Il momento della forza 3 fa sì che l'asta ruoti nella direzione della rotazione oraria, quindi il momento della forza 3 ha segno negativo.

Momento risultante della forza:
L'intensità del momento di forza è di 2 Newton metri. Un momento di forza negativo significa che l'asta ruota in senso antiorario.
La risposta corretta è D.

8. L'intensità del momento risultante della forza sull'asse nel punto O, dovuto alle forze che agiscono sull'asta se si trascura la sua massa, è...

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

Discussione
È noto che:
L'asse di rotazione si trova nel punto O.
Stile 1 (F₁) = 6 Newton
Distanza tra i punti di lavoro F₁ con l'asse di rotazione (r₁) = 1 metri
Stile 2 (F₂) = 6 Newton
La distanza tra il punto di lavoro F2 e l'asse di rotazione (r₂) = 2 metri
Stile 3 (F₃) = 4 Newton
Distanza tra i punti di lavoro F₃ con l'asse di rotazione (r₃) = 2 metri
Domanda: Qual è il valore del momento della forza rispetto all'asse di rotazione nel punto C?
Risposta :
Momento di forza 1:
Il momento della forza 1 fa ruotare l'asta in senso antiorario, quindi il momento della forza 1 ha segno positivo.
Momento di forza 2:
Il momento della forza 2 fa ruotare l'asta in senso antiorario, quindi il momento della forza 2 ha segno positivo.
Momento di forza 3:
Il momento della forza 3 fa sì che l'asta ruoti nella direzione della rotazione oraria, quindi il momento della forza 3 ha segno negativo.

Momento risultante della forza:
L'intensità del momento di forza è di 4 Newton metri. Un momento di forza positivo significa che l'asta ruota in senso antiorario.
La risposta corretta è B.

9. Un'asta è lunga 8 metri. Sull'asta agiscono tre forze, come mostrato nella figura sottostante. L'intensità del momento della forza che fa ruotare l'asta attorno al suo centro è…
A. 10 N m
B. 20 N m
C. 30 N m
D. 40 N m
E. 50 N m

Discussione:
Il centro dell'asta si trova al centro. L'asta è lunga 8 metri, quindi il centro dell'asta dista 4 metri dall'estremità dell'asta.
Momento della forza 1 = F₁ l₁ = (10 N)(4 m) = 40 N m
Il momento della forza 1 ha un valore positivo perché il momento della forza 1 provoca la rotazione dell'asta in senso antiorario.
Momento della forza 2 = F₂ l₂ = (10 N)(2 m) = – 20 N m
Il momento della forza 2 ha un valore negativo perché il momento della forza 2 fa ruotare l'asta in senso orario.
Momento della forza 3 = F₃ l₃ = (15 N)(2 m) = – 30 N m
Il momento della forza 3 ha un valore negativo perché il momento della forza 3 fa ruotare l'asta in senso orario.

Momento risultante della forza = 40 N m – 20 N m – 30 N m = – 10 N m

Il momento risultante della forza o la coppia risultante hanno un valore negativo, il che indica che la direzione di rotazione dell'asta è oraria.

La risposta corretta è A.

10. Forza F₁ = 10 N, F₂ = 15 N, F₃ = 15 N e F₄ = 10 N, agente sull'asta ABCD come mostrato in figura. La lunghezza dell'asta ABCD è di 20 metri. Se si trascura la massa dell'asta, il valore del momento della forza rispetto al punto D è...
A. 15 Nm
B. 18 Nm
C. 35 Nm
D. 63 Nm
E. 68 Nm

Discussione:
Lo scopo di questo problema è trovare il valore del momento risultante della forza che provoca la rotazione dell'asta, dove il centro di rotazione si trova nel punto D.
Momento della forza 1 = F₁ l₁ = (10 N)(15 m) = 150 N m
Il momento della forza 1 ha un valore positivo perché il momento della forza 1 provoca la rotazione dell'asta in senso antiorario.
Momento della forza 2 = F₂ l₂ = (15 N)(5 m) = -75 N m
Il momento della forza 2 ha un valore negativo perché il momento della forza 2 fa ruotare l'asta nella stessa direzione della rotazione in senso orario.
Momento della forza 3 = F₃ l₃ = (15 N)(0 m) = 0 N m

Il momento della forza 3 è zero perché F₃ coincide con l'asse di rotazione.
Momento della forza 4 = F₄ l₄ = (10 N)(5 m) = 50 N m
Il momento della forza 4 ha un valore positivo perché il momento della forza 4 fa ruotare l'asta in senso antiorario.

Momento risultante della forza = 150 N m – 75 N m + 50 N m = 125 N m
Il momento risultante della forza o coppia risultante ha un valore positivo, quindi la direzione di rotazione dell'asta è opposta alla direzione di rotazione delle lancette dell'orologio.