10 Exemplos de perguntas sobre torque
1. A massa da barra AB pode ser ignorada. Se FR é a resultante das três forças F1 , F2 e F3 , então a magnitude da força F2 e a distância x são...
A. 50 N para baixo e 0,5 m à esquerda de A
B. 50 N para cima e 0,5 m à direita de A
C. 50 N para cima e 0,75 m à esquerda de A
D. 50 N para baixo e 0,75 m à direita de A
E. 50 N para cima e 0,2 m à direita de A
Discussão
Sabe-se que:
Força resultante (FR ) = 40 N
F 1 = 10 N
F 3 = 20 N
Pergunta: Qual é a magnitude da força F₂ e a distância x?
Resposta:
Calcule a magnitude da força F2 :
A força direcionada para cima é positiva, a força direcionada para baixo é negativa.
ΣF = 0 (a haste está estacionária e não se move)
– F R + F 1 + F 2 – F 3 = 0
– 40 + 10 + F 2 – 20 = 0
– 30 + F 2 – 20 = 0
– 50 + F 2 = 0
F2 = 50 Newtons, é positivo porque a direção da força é para cima.
Calcule a distância x:
Selecione o ponto A como eixo de rotação.
τ 1 = F 1 eu 1 = (10 N)(1 m) = 10 Nm
O torque 1 é positivo porque faz com que a rotação da haste AB seja no sentido anti-horário.
τ 2 = F 2 x = (50)(x) = 50x Nm
O torque 1 é positivo porque faz com que a rotação da haste AB seja no sentido anti-horário.
τ 3 = F 3 x = (20 N)(1,75 m) = -35 Nm
O torque 1 é negativo porque causa a rotação da haste AB no mesmo sentido da rotação horária.
Torque resultante:
Στ = 0 (a haste está parada e não gira)
10 + 50x – 35 = 0
50x - 25 = 0
50x = 25
x = 25/50
x = 0,5 metros
A resposta correta é B.
2. As forças F1 , F2 , F3 e F4 atuam na barra ABCD, conforme mostrado na figura! Se a massa da barra for desprezada, o valor do momento de força em relação ao ponto A é...
A. 15 Nm
B. 18 Nm
C. 35 Nm
D. 53 Nm
E. 68 Nm
Discussão
O eixo de rotação é o ponto A.
Sabe-se que:
Força F 1 = 10 N, braço de alavanca l 1 = 0
Força F 2 = 4 N, braço de alavanca l 2 = 2 metros
Força F 3 = 5 N, braço de alavanca l 3 = 3 metros
Força F 4 = 10 N, braço de alavanca l 4 = 6 metros
Pergunta: Momento da força em relação ao ponto A
Resposta:
Momento de força 1 (τ 1 ) = F 1 l 1 = (10)(0) =
Momento de força 2 (τ 2 ) = F 2 l 2 = (4)(2) = -8 Nm
Momento de força 3 (τ 3 ) = F 3 l 3 = (5)(3) = 15 Nm
Momento de força 4 (τ 4 ) = F 4 l 4 = (10)(6) = -60 Nm
O momento de força é positivo se a força fizer com que a haste gire no sentido anti-horário.
O momento de força é negativo se a força fizer com que a haste gire no sentido horário.
Momento de força resultante:
τ = 0 – 8 Nm + 15 Nm – 60 Nm
τ = -68 Nm + 15 Nm
τ = -53 Nm
Um sinal negativo significa que a haste gira no sentido horário.
A resposta correta é D.
3. Uma barra cuja massa é desprezada está sujeita a três forças, F <sub>A</sub> = F <sub>C</sub> = 10 N e F <sub>B</sub> = 20 N, conforme mostrado na figura. Se a distância AB = BC = 20 cm, então a magnitude do momento de força em relação ao ponto C é…
A. 0 Nm
B. 1 Nm
C. 4 Nm
D. 6 Nm
E. 8 Nm
Discussão
Sabe-se que :
O eixo de rotação está localizado no ponto C.
A distância entre FA e o eixo de rotação (rAC ) = 40 cm = 0,4 metros
A distância entre F B e o eixo de rotação (r BC ) = 20 cm = 0,2 metros
A distância entre FC e o eixo de rotação (rCC ) = 0 cm
F A = 10 Newtons
F B = 20 Newton
FC = 10 Newtons
Pergunta : Qual é o momento de força resultante se a haste for girada em torno do eixo em C?
Responder :
Calcule o momento de força produzido por cada força.
Momento de força A
Στ A = (F A )(r AC sen 90 o ) = (10 N)(0,4 m)(1) = -4 Nm
O momento da força A é negativo porque o sentido de rotação da haste causado pelo momento da força A é horário.
Momento de força B
Στ B = (F B )(r BC sen 90 o ) = (20 N)(0,2 m)(1) = 4 Nm
O momento da força B é positivo porque o sentido de rotação da haste causado pelo momento da força B é anti-horário.
Momento de força C
Στ C = (F C )(r CC sen 90 o ) = (10 N)(0)(1) = 0
O momento da força C é marcado com o valor 0 porque a força F C coincide com o eixo de rotação.
Momento de força resultante
Στ = Στ 1 + Στ 2 + Στ 3
Στ = -4 + 4 + 0
Στ = 0 Nm
A resposta correta é A.
4. Uma barra de 50 cm de comprimento está sujeita a 3 forças de igual magnitude, conforme mostrado na figura a seguir. Se a barra for girada em torno do ponto de pivô C, então a magnitude do momento de força total será…
A. 1 Nm
B. 3 Nm
C. 4 Nm
D. 5 Nm
E. 6 Nm
Discussão
Sabe-se que :
O eixo de rotação está localizado no ponto C.
A distância entre F 1 e o eixo de rotação (r 1 ) = 30 cm = 0,3 metros
A distância entre F 2 e o eixo de rotação (r 2 ) = 10 cm = 0,1 metros
A distância entre F 3 e o eixo de rotação (r 3 ) = 20 cm = 0,2 metros
F1 = 10 Newtons
F2 = 10 Newtons
F3 = 10 Newtons
Pergunta : Qual é o momento de força resultante se a haste for girada em torno do eixo em C?
Responder :
Calcule o momento de força produzido por cada força.
Momento de força 1
Στ 1 = (F 1 )(r 1 sen 90 o ) = (10 N)(0,3 m)(1) = -3 Nm
O momento da força 1 é negativo porque a direção da rotação da haste causada pelo momento da força 1 é a mesma direção da rotação dos ponteiros do relógio.
Momento de força 2
Στ 2 = (F 2 )(r 2 sen 90 o ) = (10 N)(0,1 m)(1) = 1 Nm
O momento da força 2 é positivo porque o sentido de rotação da haste causado pelo momento da força 2 é anti-horário.
Momento de força 3
Στ 3 = (F 3 )(r 3 sen 30 o ) = (10 N)(0,2 m)(0,5) = -1 Nm
O momento da força 3 é negativo porque a direção da rotação da haste causada pelo momento da força 3 é a mesma direção da rotação dos ponteiros do relógio.
Momento de força resultante
Στ = Στ 1 + Στ 2 + Στ 3
Στ = -3 + 1 – 1
Στ = -3 Nm
A magnitude do momento resultante da força é de 3 Newton metros. Um sinal negativo para o momento resultante da força significa que a direção de rotação da haste causada pelo momento resultante da força é a mesma que a direção de rotação do ponteiro do relógio.
A resposta correta é B.
5. Três forças F1 , F2 e F3 atuam sobre uma barra, conforme mostrado na figura a seguir. Se a massa da barra for desprezada e o seu comprimento for de 4 metros, então o valor do momento de força em relação ao eixo de rotação no ponto C é… (sen 53 ° = 0,8, cos 53 ° = 0,6, AB = BC = CD = DE = 1 metro)
A. 12 Nm
B. 8 Nm
C. 6 Nm
D. 2 Nm
E. Zero
Discussão
Sabe-se que:
O eixo de rotação está no ponto C.
Força 1 (F 1 ) = 5 Newtons
A distância entre o ponto de trabalho F 1 e o eixo de rotação (r 1 ) = 2 metros
Força 2 (F 2 ) = 0,4 Newtons
A distância entre o ponto de trabalho F 2 e o eixo de rotação (r 2 ) = 1 metros
Força 3 (F 3 ) = 4,8 Newtons
A distância entre o ponto de trabalho F 3 e o eixo de rotação (r 3 ) = 2 metros
Pergunta: Qual o valor do momento de força em relação ao eixo de rotação no ponto C?
Resposta:
Momento de Força 1:
τ 1 = F 1 r sen 53 o = (5 N)(2 m)(0,8) = (10)(0,8) N = 8 N
O momento de força 1 faz com que a haste gire no sentido anti-horário, de modo que o momento de força 1 tenha um sinal positivo.
Momento de Força 2:
τ 2 = F 2 r sen 90 o = (0,4 N)(1 m)(1) = -0,4 N
O momento de força 2 faz com que a haste gire no sentido horário, de modo que o momento de força 2 tenha um sinal negativo.
Momento de Força 3:
τ 3 = F 3 r sen 90 o = (4,8 N)(2 m)(1) = -9,6 N
O momento de força 3 faz com que a haste gire no sentido horário, de modo que o momento de força 3 tenha um sinal negativo.
Momento de força resultante:
∑τ = τ 1 – τ 2 – τ 3 = 8 – 0,4 – 9,6 = 8 – 10 = -2 Nm
A magnitude do momento de força é de 2 Newton metros. Um momento de força negativo significa que a haste gira no sentido anti-horário.
A resposta correta é D.
6. A magnitude do momento resultante da força no eixo no ponto O pelas forças que atuam na barra, se sua massa for desprezada, é...
A. 7,5 Nm
B. 4 Nm
C. 3,5 Nm
D. 3 Nm
E. 2 Nm
Discussão
Sabe-se que:
O eixo de rotação está no ponto O.
Força 1 (F 1 ) = 6 Newtons
A distância entre o ponto de trabalho F 1 e o eixo de rotação (r 1 ) = 1 metros
Força 2 (F 2 ) = 6 Newtons
A distância entre o ponto de trabalho F 2 e o eixo de rotação (r 2 ) = 2 metros
Força 3 (F 3 ) = 4 Newtons
A distância entre o ponto de trabalho F 3 e o eixo de rotação (r 3 ) = 2 metros
Pergunta: Qual o valor do momento de força em relação ao eixo de rotação no ponto C?
Resposta:
Momento de Força 1:
τ 1 = F 1 eu 1 = (6 N)(1 m) = 6 Nm
O momento de força 1 faz com que a haste gire no sentido anti-horário, de modo que o momento de força 1 tenha um sinal positivo.
Momento de Força 2:
τ 2 = F 2 r 2 sen 30 o = (6 N)(2 m)(0,5)= 6 Nm
O momento de força 2 faz com que a haste gire no sentido anti-horário, de modo que o momento de força 2 tenha um sinal positivo.
Momento de Força 3:
τ 3 = F 3 eu 3 = (4 N)(2 m) = -8 Nm
O momento de força 3 faz com que a haste gire no sentido horário, de modo que o momento de força 3 tenha um sinal negativo.
Momento de força resultante:
∑τ = τ 1 + τ 2 – τ 3 = 6 + 6 – 8 = 4 Nm
A magnitude do momento de força é de 4 Newton metros. Um momento de força positivo significa que a haste gira no sentido anti-horário.
A resposta correta é B.
7. A barra AB, cuja massa é desprezada, está posicionada horizontalmente e sujeita à ação de três forças, conforme mostrado na figura. O momento resultante da força que atua sobre a barra quando ela é girada em torno do eixo D é… (sen 53 ° = 0,8)
A. 2,4 N m
B. 2,6 N m
C. 3,0 N m
D. 3,2 N m
E. 3,4 N m
Discussão
Conhecido :
O eixo de rotação ou pivô está localizado no ponto D.
F1 = 10 N e l1 = r1 sen θ = (40 cm)(sen 53o) = (0,4 m)(0,8) = 0,32 metros
F2 = 10√2 N e l2 = r2 sen θ = (20 cm)(sen 45o) = (0,2 m)(0,5√2) = 0,1√2 metros
F3 = 20 N e l3 = r1 sen θ = (10 cm)(sen 90o) = (0,1 m)(1) = 0,1 metros
Perguntado Momento de força resultante
Jawab :
(positivo porque esse momento de força faz com que o bloco gire no sentido anti-horário)
(negativo porque o momento dessa força faz com que o bloco gire no sentido horário)
(positivo porque esse momento de força faz com que o bloco gire no sentido anti-horário)
Momento de força resultante:
8. A barra AB, cuja massa é desprezada, está posicionada horizontalmente e sujeita à ação de três forças, conforme mostrado na figura. O momento resultante da força que atua sobre a barra quando ela gira em torno do eixo D é… (sen 53o = 0,8)
A. 2,4 Nm
B. 2,6 Nm
C. 3,0 Nm
D. 3,2 Nm
E. 3,4 Nm
Discussão
Conhecido :
O eixo de rotação está localizado em D.
A distância entre F1 e o eixo de rotação (rAD) = 40 cm = 0,4 m
A distância entre F2 e o eixo de rotação (rBD) = 20 cm = 0,2 m
A distância entre F3 e o eixo de rotação (rCD) = 10 cm = 0,1 m
F1 = 10 Newton
F2 = 10√2 Newton
F3 = 20 Newton
Sem 53o = 0,8
Perguntado Momento de força resultante se a haste for girada em torno do eixo em D.
Jawab :
Calcule o momento de força produzido por cada força.
Momento de força 1
O momento da força 1 é positivo porque o sentido de rotação da haste causado pelo momento da força 1 é anti-horário.
Momento de força 2
O momento da força 2 é negativo porque a direção da rotação da haste causada pelo momento da força 2 é a mesma direção da rotação dos ponteiros do relógio.
Momento de força 3
O momento da força 3 é positivo porque o sentido de rotação da haste causado pelo momento da força 3 é anti-horário.
Momento de força resultante
A resposta correta é D.
9. Uma barra cuja massa é desprezada está sujeita a três forças, F <sub>A</sub> = F <sub>C</sub> = 10 N e F <sub>B</sub> = 20 N, conforme mostrado na figura. Se a distância AB = BC = 20 cm, então a magnitude do momento de força em relação ao ponto C é…
A. 0 Nm
B. 1 Nm
C. 4 Nm
D. 6 Nm
E. 8 Nm
Discussão
Conhecido :
O eixo de rotação está localizado no ponto C.
A distância entre FA e o eixo de rotação (rAC) = 40 cm = 0,4 metros
A distância entre FB e o eixo de rotação (rBC) = 20 cm = 0,2 metros
A distância entre FC e o eixo de rotação (rCC) = 0 cm
FA = 10 Newton
FB = 20 Newton
FC = 10 Newton
Perguntado Momento de força resultante se a haste for girada em torno do eixo em C.
Jawab :
Calcule o momento de força produzido por cada força.
Momento de força A
O momento da força A é negativo porque o sentido de rotação da haste causado pelo momento da força A é horário.
Momento de força B
O momento da força B é positivo porque o sentido de rotação da haste causado pelo momento da força B é anti-horário.
Momento de força C
O momento de força C é marcado com o valor 0 porque Gaya FC coincide com o eixo de rotação
Momento de força resultante
A resposta correta é A.
10. Uma barra de 50 cm de comprimento está sujeita a três forças de igual magnitude, conforme mostrado na figura a seguir. Se a barra for girada em torno do ponto de apoio C, a magnitude do momento de força total será...
A. 1 Nm
B. 3 Nm
C. 4 Nm
D. 5 Nm
E. 6 Nm
Discussão
Conhecido :
O eixo de rotação está localizado no ponto C.
A distância entre F1 e o eixo de rotação (r1) = 30 cm = 0,3 metros
A distância entre F2 e o eixo de rotação (r2) = 10 cm = 0,1 metros
A distância entre F3 e o eixo de rotação (r3) = 20 cm = 0,2 metros
F1 = 10 Newton
F2 = 10 Newton
F3 = 10 Newton
Perguntado Momento de força resultante se a haste for girada em torno do eixo em C.
Jawab :
Calcule o momento de força produzido por cada força.
Momento de força 1
O momento da força 1 é negativo porque a direção da rotação da haste causada pelo momento da força 1 é a mesma direção da rotação dos ponteiros do relógio.
Momento de força 2
O momento da força 2 é positivo porque o sentido de rotação da haste causado pelo momento da força 2 é anti-horário.
Momento de força 3
O momento da força 3 é negativo porque a direção da rotação da haste causada pelo momento da força 3 é a mesma direção da rotação dos ponteiros do relógio.
Momento de força resultante
A magnitude do momento resultante da força é de 3 Newton metros. Um sinal negativo para o momento resultante da força significa que a direção de rotação da haste causada pelo momento resultante da força é a mesma que a direção de rotação do ponteiro do relógio.
A resposta correta é B.
https://gurumuda.net/physics/the-magnitude-of-net-torque-problems-and-solutions.htm
Fonte da pergunta:
Questões de Física para o Exame Nacional do Ensino Médio/Ensino Técnico
