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Como calcular o torque resultante

Atualizado em 21 fevereiro, 2017

O torque é simplesmente a medida da força ou forças que fazem um objeto sofrer rotação. Calcular o torque resultante é um exercício comum em aulas de física, e é normalmente ensinado durante uma introdução ao equilíbrio rotacional. A unidade do SI para o torque é N.m (newton-metro). O torque é um vetor, então ao calcular a sua resultante, você tem que levar em conta as direções de todas as forças que estão agindo sobre o objeto, além da própria força.

Instruções

Desenhar um diagrama pode ajudar muito na hora de resolver problemas de torque resultante (pencil draw graph image by Anatoly Tiplyashin from Fotolia.com)
  1. Decida qual o eixo de rotação, às vezes chamado de ponto pivô. Esse é o eixo no qual o objeto vai rotacionar. Em problemas de torque resultante simples, esse ponto será o centro do objeto.

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  2. Desenhe um diagrama do objeto do seu eixo de rotação. Você utilizará esse diagrama durante o cálculo do torque resultante.

  3. Desenhe linhas no diagrama para representar as forças agindo sobre o objeto. Use flechas para indicar a direção em que a força está sendo aplicada.

  4. Desenhe linhas da origem das forças até o eixo de rotação. Elas serão usadas como vetores de posição.

  5. Descubra o ângulo entre o vetor posição e a força. Para descobrir o ângulo correto, use a regra da mão direita: finja que sua mão é o vetor posição, e então curve os seus dedos na direção da força -- o ângulo entre os dedos e a mão é o que você procura.

  6. Calcule os braços de alavanca das forças. Eles são linhas perpendiculares à linha de aplicação, que você pode precisar estender, em direção ao eixo de rotação. O braço, juntamente com a linha de força e o vetor posição, formarão um triângulo.

  7. Descubra o comprimento dos braços de alavanca medindo o vetor posição e multiplicando-o pelo seno do ângulo descoberto no passo cinco.

  8. Encontre os torques individuais multiplicando o comprimento do braço de alavanca pela força aplicada. Certifique-se de que cada torque tenha o sinal apropriado: positivo para forças resultando em movimentos anti-horários e negativo para forças resultando em movimentos horários.

  9. Some os valores dos torques. Isso dará o torque resultante. Se a resposta for negativa, o movimento total do objeto será horário. Um valor positivo significa que o movimento é anti-horário.

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Dicas

  • Se o sistema estiver em equilíbrio, coloque o torque resultante igual a 0 e trabalhe na direção inversa para descobrir quaisquer outros valores.

Referências

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