uma pessoa mede a forca do seu biceps com um dinamometro. A braçadeira do aparelho está a 28 cm da articulação do cotovelo e o bíceps se implanta a 5 cm desta articulação. A leitura do dinamômetro é de 18N quando a pessoa exerce força máxima. Qual o valor da força máxima?
Para resolver este problema, devemos aplicar os conceitos de força e momento de uma força. Neste contexto, denominando de \(F\) a força exercida e de \(M_F\) o momento provocado pela força \(F\), pode-se assumir a seguinte relação:
\(M_F=F\cdot d,\)
em que \(d\) é a distância ortogonal entre o ponto onde o \(M_F\) está sendo mensurado e o ponto de aplicação da força \(F\).
Visto isso, para encontrar a força máxima exercida, devemos descontar a distância do bíceps até a articulação. Assim, uma vez conhecida a força do dinanômetro e a distância deste até a articulação, calcula-se o momento:
\(\begin{align} M&=18\text{ N} \cdot 28\text{ cm} \\&=504 \text{ N}\cdot\text{cm} \end{align}\)
Daí, para encontrar a força máxima exercida, \(F_{máx}\), basta dividir o momento pela distância do aparelho até o bíceps, isto é, pela distância de \(28 \text{ cm} - 5 \text{ cm}=23\text { cm}\). Fazendo isso, resulta que:
\(\begin{align} F_{máx}&=\dfrac{504 \text{ N}\cdot\text{cm}}{23 \text { cm}} \\&=21,91 \text{ N} \end{align}\)
Portanto, o valor da força máxima é de \(\boxed{ 21,91 \text{ N}}\).
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