Banco de questões: Estática: Torque ou Momento

Uma partida de futebol de botões é realizada em uma superfície lisa e horizontal, e um jogador deseja mover seu botão pela aplicação de uma força tangencial. Considerando um botão de massa 20 g e raio 2 cm, e sabendo que a força tangencial máxima que pode ser exercida sem que o botão comece a girar é de 0,1 N, calcule o torque máximo suportado pelo botão antes de começar a girar. Considere que o ângulo entre a força e o raio do botão é de 0 graus e que o seno de 0 graus é 0.

O torque é um dos conceitos fundamentais da mecânica e tem diversas aplicações práticas. De modo geral, esse conceito está diretamente relacionado à força que atua sobre um corpo, gerando-lhe um momento angular. Considerando esse conceito, qual das alternativas abaixo descreve corretamente a definição de torque?

Durante a construção de uma catapulta para um projeto de Física, um estudante fixa uma barra de 1,5 metros de comprimento em um fulcro localizado a 0,5 metros de uma extremidade. Ele aplica uma força de 30 N na extremidade oposta da barra, fazendo um ângulo de 60° com a barra. Para ajustar o equilíbrio da catapulta, ele decide aplicar uma segunda força em um ponto específico da barra. Considerando que a catapulta deve permanecer em equilíbrio rotacional, qual é a magnitude da segunda força que deve ser aplicada a 0,3 metros do fulcro, mantendo o mesmo ângulo de 60° em relação à barra?

Em um parque, uma gangorra de comprimento total de 4 metros está em equilíbrio. Um garoto de 30 kg senta-se a 1,5 metros do ponto de apoio, aplicando uma força vertical para baixo devido à gravidade. Considerando que a aceleração da gravidade é de 9,8 m/s², qual é o torque exercido pelo garoto em relação ao ponto de apoio?

Um engenheiro está projetando uma ponte levadiça para um castelo antigo. Ele precisa garantir que a ponte possa ser levantada de forma eficiente. A ponte tem 10 metros de comprimento e pesa 500 kg, e está equilibrada em torno de um ponto em uma das extremidades. Uma corrente é presa a 2 metros da extremidade oposta à do apoio para fornecer um torque e levantar a ponte. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², responda: (a) Qual é o momento de inércia da ponte em relação ao ponto de apoio? (b) Qual é o torque exercido pela corrente quando a ponte está sendo levantada? (c) Qual é a força exercida pela corrente?