como descobrir um momento de uma força

Quando temos um corpo sujeito à ação de forças de resultante não nula, o corpo pode adquirir tanto movimento de rotação quanto movimento de translação, isso ocorrendo ao mesmo tempo. Sendo assim, podemos definir o momento de uma força como sendo uma grandeza associada ao fato de uma força fazer com que um corpo (ou objeto) gire.

Vamos considerar a figura acima, onde o objeto está sujeito à ação de duas forças. O ponto P na figura é chamado de polo e foi determinado aleatoriamente. Definimos momento de uma força em relação a um polo como sendo o produto da força (em módulo, isto é, considerando o valor positivo independentemente se o objeto gira no sentido horário ou anti-horário) pela distância entre o polo e o ponto de aplicação da força (ou linha de ação da força aplicada).

O sinal adotado associa-se ao momento de cada força a fim de identificar se a força provoca no corpo um giro (rotação) no sentido horário ou no sentido anti-horário. Sendo assim, tomando como base a figura acima, vemos que a linha de ação de F1 está a uma distância d1 do polo e a linha de ação de F2 está a uma distância d2 do polo. Definimos o momento das forças F1 e F2 da seguinte maneira:

M1=+F1.d1  e  M2=-F2.d2

Na situação descrita usamos o sinal positivo para a tendência que o objeto tem de girar no sentido anti-horário e o sinal negativo é usado para representar que o objeto tende a girar no sentido horário. No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de medida que caracteriza o momento de uma força é newton x metro (N.m).

F – newton (N)
d – metro (m)
M – newton x metro – N.m

Momento resultante

O momento resultante em relação a um determinado polo é igual à soma algébrica dos momentos de todas as forças aplicadas no objeto, em relação ao mesmo polo.

MR = MF1+ MF2+⋯+ MFN

Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Para exemplificar, suponhe a figura abaixo.

Força F aplicada em um parafuso. Fonte: Globo Educação. Acesso 1 dez. 2019

Assumindo que a força seja de \(10{\ N},\ o\ momento\ no\ centro\ do\ parafuso\ é\ 10{\ N}\cdot\ 15{\ cm}=150{\ N}\cdot\ {m}\).

Assim, para calcular o momento fletor em um pórtico ou viga, o primeiro passo é determinar as reações de apoio. Em seguida, o momento fletor é calculado pelo produto entre as forças e as distâncias entre a linha de ação destas e o ponto onde se deseja obter o momento.