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FÍSICA
O torque e as alavancas - 1
TARSO PAULO RODRIGUES
ESPECIAL PARA A FOLHA
A observação das tarefas que
executamos rotineiramente,
como o simples girar de uma chave na fechadura, abrir uma porta,
desatarraxar a tampa de um vidro
de conservas ou fechar o registro
de uma torneira, ilustra o conceito de torque ou momento de uma
força. Sabemos, empiricamente,
que, para executarmos tarefas que
envolvam o movimento de rotação, não basta somente a aplicação de uma força ou de um binário de forças, mas também tornar
seu ponto de aplicação o mais eficiente possível. Bons exemplos
são as maçanetas das portas, que,
ao serem colocadas o mais distante possível das dobradiças, tornam o abrir e fechar das portas
mais fácil, e os volantes dos carros
esportivos, que, por terem diâmetros menores, exigem esforços
maiores de seus condutores para
produzirem o mesmo efeito. Em
mecânica, a medida da eficiência
dessa rotação é denominada torque ou momento da força. O torque, do latim "torquere", que significa torcer, é um vetor, cujo sentido pode ser determinado de
uma forma prática pela regra da
"mão direita". Os quatro dedos
juntos dessa mão devem acompanhar o sentido da rotação do objeto. O polegar, que aponta em uma
direção perpendicular ao da rotação, indicará a direção e o sentido
do torque. Um exemplo disso é o
saca-rolhas. Ao aplicarmos um
binário de forças no saca-rolhas,
na direção horizontal e no sentido
horário, seu movimento é vertical
para baixo e ele entra na rolha. No
sentido anti-horário, ele avança
para cima e sai da rolha.
A definição escalar de momento
M de uma força em relação a um
ponto O é dada pela expressão
matemática:M=+-F.b, em que
F representa a intensidade dessa
força, e b, o braço da força, que é a
distância da linha de ação da força
ao ponto O. Os sinais algébricos
indicam o sentido da rotação, horário (-) ou anti-horário (+). É fácil notar na expressão que a eficiência da força em provocar rotação é tanto maior quanto maiores forem sua intensidade e o braço da força. Um exemplo sugestivo ocorre quando um motorista,
esforçando-se ao máximo, não
consegue desatarraxar um parafuso de uma das rodas de seu veículo com uma chave. Porém, se
ele acoplar um cano de metal à
chave de rodas, de modo a aumentar o braço da força, conseguirá realizar seu intento mais facilmente. Arquimedes e as alavancas serão assunto na próxima
coluna. Até lá!
Tarso Paulo Rodrigues é professor e
coordenador de física do Colégio Augusto Laranja
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