Trabalho Torque

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

FÍSICA EXPERIMENTAL I
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
GRUPO DE TRABALHO
ANGÉLICA HERDY – 200802170301
MARCOS ROBERTO DA COSTA – 201301089796
JOÃO CARLOS DE SOUZA – 201409104354
LEONARDO BORGES – 201407267329
MEQUE ZEOBEQUE - 201307154001
UILSON - 201407281127
MATHEUS - 201409037304
BRUNO RODRIGUES - 201407177389
Na Física existe uma grandeza que está diretamente associada a capacidade de uma força girar um objeto.
Essa grandeza chama-se:
MOMENTO DA FORÇA ou TORQUE.
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
Mas, o que vem a ser momento (ou torque) de uma força? 
De que grandezas ele depende? 
No dia-a-dia, temos inúmeros exemplos nos quais essa noção está envolvida: alavancas, ferramentas, máquinas, automóveis. 
Quando tentamos girar a porca com uma chave, utilizando uma força de mesmo valor, será mais fácil conseguirmos se a força estiver aplicada no ponto A do que se estiver aplicada no ponto B. A porca vai girar em torno de seu centro. Quanto maior for a distância distância desse ponto ao ponto onde a força é aplicada, maior vai ser a facilidade de girarmos a porca com a chave.
Quando quisermos analisar a capacidade de uma força girar um corpo, devemos considerar, ao mesmo tempo, duas grandezas: o valor da força e a distância entre a força e o ponto em torno do qual o corpo gira.
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
M = F . d
onde F é a força aplicada no corpo, d é a distância da força F até o referencial de apoio (pólo) e a unidade do Momento éN.m
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
Um exemplo do uso do conceito de momento.
Uma pessoa tenta deslocar uma pedra com auxílio de uma alavanca de 1 m. Para isso, ela apoia a alavanca sobre uma pedra menor, a 20 cm da pedra grande.
Se a pessoa exercer uma força de 40 kgf perpendicularmente sobre a alavanca, qual a força que vai agir sobre a pedra maior?
A alavanca vai girar em torno do ponto O, que serve de apoio para ela. O O momento da força aplicada pela pessoa deve ser igual ao que a outra extremidade da barra vai exercer sobre a pedra. 
Então teremos: 
F · 0,2 m = 40 kgf · 0,8 m 
F = 40kgf · 0,8m = 160 kgf
 0, 2m
Então a alavanca vai exercer, sobre a pedra, uma força quatro vezes maior do que a que está sendo aplicada. 
8
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
Momento é uma grandeza escalar, por isso, pode ser positiva ou negativa. O sinal segue a seguinte convenção:
  Quando a Força aplicada forneça uma rotação no sentido anti-horário, em relação ao ponto de referência, o momento é positivo,
  Caso a Força aplicada fornece uma rotação no sentido horário, em relação ao ponto de referência, o momento é negativo.
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
Momento Positivo: como podemos observar na figura abaixo a força aplicada à barra faz com que essa gire no sentido anti-horário.
Momento Negativo: como podemos observar na figura abaixo a força aplicada à barra faz com que essa gire no sentido horário.
EQUILÍBRIO
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
Uma barra homogênea de comprimento 4 m e de peso P = 12 N está apoiada nos pontos A e B, conforme a figura.
Vamos determinar as intensidades das forças FA e FB que os apoios exercem na barra. Na figura, a seguir, estão representadas as forças que agem na barra. Note que o peso P está aplicado no centro geométrico da barra pois ela é homogênea.
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
Podemos impor que a força resultante é nula, ou seja: 
FA + FB = P => FA + FB = 12 (1)
A condição força resultante nula deve ser imposta para que a barra não sofra translação. Entretanto, a barra pode girar. Tome, por exemplo, o ponto de apoio B como referência. A força FA tende a girar a barra em torno de B, no sentido horário e o peso P tende a girar a barra em torno de B, no sentido anti-horário.
A grandeza que mede a eficiência de uma força em produzir rotação chama-se momento e é dada pelo produto da intensidade da força pela distância do ponto considerado (no caso o ponto B) até a linha de ação da força. Para que a barra não gire impomos que o momento de FA em torno de B (no sentido horário) deve ser igual ao momento de P em torno de B (no sentido anti-horário).
MFA = MP => FA.dA = P.d => FA.3 = 12.1 => FA = 4 N.
De (1) resulta: FB = 8 N
 
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
Resumindo: para o equilíbrio de um corpo extenso devemos impor:
1º) Equilíbrio de Translação: 
Força resultante nula. Esta condição é imposta considerando a soma das intensidades das forças para cima igual à soma das  intensidades das forças para baixo. E a soma das intensidades das forças para a direita igual à soma das intensidades das forças para a esquerda.  
2º) Equilíbrio de rotação: 
Neste caso, escolhemos um ponto e impomos que a soma dos momentos das forças que tendem a produzir rotação no sentido horário é igual à soma dos momentos das forças que tendem a produzir rotação no sentido anti-horário.
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
Calculando torque:
Torque é igual à força peso vezes a distancia.
 
T= F x D
Força peso= M.G
NESSE EXEMPLO EREMOS CONSIDERAR A GRAVIDADE = 10 m/s² E o peso do nosso objeto é 28,15 KG e a nossa Distancia em Metro.
Logo teremos:
Peo=28,15 KG		
Fp=28,15*10
Fp=281,5 m/s² 	que é igual a 281,5 N
 
 
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
Primeiro experimento com a distancia = 0,1 M, sendo usado o dobro do peso do objeto e vamos calcular a distancia precisa para que a barra esteja nivelada.
T=(281,5*2)*0,10 = 56,3 N
Logo usaremos o dobro da distancia para que fique a barra fique nivelada.
T=281,5*0,20 = 56,3N
 
Será sempre assim? Veremos.
 
Distancia de 0,40 M
T=281,5*2*0,40=225,2 N
Logo:
T=281,5*0,80= 225,2 N
 
Distancia de 0,50 M
T=281,5*2*0,50 = 281,5 N
Logo:
T=281,5*1= 281,5 N
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
https://www.youtube.com/watch?v=GXsGVMWZvDA
MOMENTO DA FORÇA - TORQUE
Obrigada!!!
Junho 2015