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Torque e alavanca – Cap 15

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Para a próxima aula:

Assistir aos 2 Vídeos no CANAL(30/10 a 01/11 )

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TORQUE ou MOMENTO (M) de uma força

É representada pela letra M (do latim significa movimento de rotação).

É a grandeza física que mede a eficácia de uma força provocar rotaçãosobre um corpo extenso e rígido.

O corpo está preso ou apoiado a certa distância da aplicação da força.

F

Força → movimento

Torque → giro (em torno de um ponto)

d (braço)

POLO“Ponto crucial”

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M = F . d

F é a componente da força PERPENDICULAR

ao braço.

d é o braço(distância de F até o polo)

Unidade no S.I. – N.m

Fd (braço)

POLO

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Quando abro a porta produzo um torque – a porta gira pois está presa por dobradiças num eixo.

Exemplo: Porta

POLO (eixo)

Vamos trabalhar com corpos presos ou num eixo ou num ponto de rotação.

O torque para abrir a porta é

constante (dobradiça).

Maior d Menor F

d2

d1

Qual o melhor lugar para posicionar a maçaneta? Por quê?

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EQUILÍBRIO DO CORPO RÍGIDO E EXTENSO

Para um corpo estar em equilíbrio - R=0

Equilíbrio de Translação (o corpo não anda)

σFx= 0 → σForças para direita =σForças para esquerda

σFy= 0 → σForças para cima =σForças para baixo

Equilíbrio de Rotação (o corpo não gira)

σM = 0 → σTorques no sentido horário =σTorques no sentido anti−horário

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Centro de Massa (ou Centro de Gravidade)de um CORPO RÍGIDO E EXTENSO

Centro de massa de alguns corpos homogêneos.

C.M.

C.M.

C.M.

P sempre é representado no CM.

P

P

P

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Força (movimento)

Massa

Torque (giro)

Distribuição de massa em torno do polo

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F F

Quando suspendemos um corpo pelo seu centro de massa, aplicando uma força igual e contrária ao seu peso, ele fica em equilíbrio.

P P

Onde tenho que pegar os halteres para mantê-los em equilíbrio?9

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E o salto alto?11

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Alavanca

É constituída por uma barra rígida que pode girar em torno de um ponto de apoio.

A L A V A N C A

A P O I O

Vamos trabalhar a alavanca apenas em EQUILÍBRIO.

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Arquimedes: "Me dê uma alavanca e um ponto de apoio e eu moverei o mundo."

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Faço força em algo sem colocar a mão. A alavanca transmite a força.

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Equilíbrio de Rotação (o corpo não gira)

σM = 0 → σTorques no sentido horário =σTorques no sentido anti−horário

F

F

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FP

Potência

Apoio(polo)

Resistência

P

INA

IN

IN′

Interações na bolaIN = P

FR ( = P)=

Forças na barra – alavanca de massa desprezível

FP FR

INA

Sistema em equilíbrio

Dica: pensar nos pares de forças.

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F′P

IN′A

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D d

FPFR

INA

Equilíbrio de Translação (o corpo não anda)

σFx= 0 → σForças para direita =σForças para esquerda

Não têm forças na horizontal

σFy= 0 → σForças para cima =σForças para baixo

INA = FP + FR

Equilíbrio de Rotação (o corpo não gira)

σM = 0 → σTorques no sentido horário =σTorques no sentido anti−horário

FR . d = FP . D

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D d

FPFR

INA

Não têm forças na horizontal

INA = FP + FR + P

FR . d = FP . D + Pb . x

21E se a barra tivesse massa?

Pb

x