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Tópicos Especiais em Energias Renováveis e Sustentabilidade Questão 1) Quando você aplica uma força com o objetivo de girar um objeto, você está realizando um torque, ou momento de uma força. O momento de uma força, M, é uma grandeza física vetorial definida como o produto entre a força, F, e a distância perpendicular, d, entre o ponto de aplicação da força e o eixo de rotação: distância conhecida como braço de alavanca. Em outros termos, o momento de uma força é definido por begin mathsize 12px style M equals F d end style. Quando um corpo está em equilíbrio, a primeira lei de Newton nos diz que a soma de todas as forças atuantes no corpo vale zero, entretanto, mesmo com soma nula das forças, o corpo pode rotacionar em torno de um eixo e sair do seu repouso estático. Dessa forma, concluímos que a primeira lei de Newton não é a única condição a ser satisfeita para que um corpo fique em equilíbrio. Para que um corpo fique em equilíbrio, é necessário, além da primeira lei de Newton, uma condição auxiliar. Tal condição é que a soma dos torques atuantes que tendem a rotacionar o corpo no sentido horário, MH, seja igual à soma dos torques que tendem a rotacionar o corpo em sentido anti-horário, MA, ou seja, begin mathsize 12px style sum M subscript H equals sum M subscript A end style. Nesse sentido, considere a situação a seguir. A imagem a seguir mostra uma barra horizontal perfurada com furos idênticos e equidistantes. Sobre dois dos furos, atuam-se duas forças denominadas F1 e F2. Diante das informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente a relação entre F1 e F2 para que a barra fique em equilíbrio. A) 4. B) 0,5. C) 1. D) 8. E) 2.
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William Silva Soares

há 2 semanas

Respostas

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há 2 semanas

Para resolver a questão sobre o equilíbrio de torques, precisamos entender a relação entre as forças F1 e F2 que atuam na barra. A condição para que a barra fique em equilíbrio é que a soma dos torques no sentido horário (MH) seja igual à soma dos torques no sentido anti-horário (MA). A relação entre as forças pode ser expressa pela fórmula do torque: \[ M = F \cdot d \] onde \( M \) é o torque, \( F \) é a força aplicada e \( d \) é a distância do ponto de aplicação da força até o eixo de rotação. Se considerarmos que as forças F1 e F2 estão aplicadas a distâncias diferentes da barra, a relação entre elas pode ser expressa como: \[ F1 \cdot d1 = F2 \cdot d2 \] onde \( d1 \) e \( d2 \) são as distâncias das forças F1 e F2 até o eixo de rotação, respectivamente. Para determinar a relação correta entre F1 e F2, precisamos de mais informações sobre as distâncias (d1 e d2) em que as forças estão aplicadas. No entanto, como não temos essa informação, vamos analisar as alternativas dadas: A) 4 B) 0,5 C) 1 D) 8 E) 2 Sem a informação das distâncias, não podemos calcular a relação exata entre F1 e F2. Contudo, se a questão pede uma relação que mantenha a barra em equilíbrio, a alternativa que geralmente é considerada em problemas de equilíbrio é a que indica que as forças são proporcionais às distâncias em que atuam. Se não houver mais informações, a alternativa mais comum em problemas de equilíbrio é a que indica que as forças são iguais, ou seja, a relação é 1. Portanto, a resposta correta, considerando a falta de dados adicionais, seria: C) 1.

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