Question

A figura a seguir representa uma alavanca constituída por uma barra homogênea e uniforme, de comprimento de 3m, e por um ponto de apoio fixo sobre o solo. Sob a ação de um contrapeso P igual a 60N, a barra permanece em equilíbrio, em sua posição horizontal, nas condições específicas na figura.
Qual o peso da barra?
Resposta:60N

Answer 1

Torque (Mf) = Força * distância do eixo de rotação (d) 

A barra está em equilíbrio estático, então a soma dos torques (Mf) é zero...

O torque do contrapeso (que chamarei de caixa) está se equilibrando com o torque do peso da barra...

Determinando o local de concentração (centro de massa) do peso da barra ⇒

A massa de um objeto concentra-se no seu centro... como a barra é um corpo extenso, a massa dela concentra-se na metade de seu comprimento... 
Se o comprimento da barra mede 3 m, então o centro de massa será em ( 3/2 = ) 1,5 metros...

Se o eixo de rotação encontra-se a 2 m da ponta direita e o centro de massa encontra-se a 1,5 m do mesmo, então a distância do centro de massa ao eixo de rotação é de ( 2 - 1,5 = ) 0,5 metros...

Torque caixa = Torque peso da barra
Mf Caixa = Mf peso da barra
F * d Caixa = F * d peso da barra

A caixa tem a sua força peso em cima barra (F caixa = 60 N ) e está a 0,5 m (50 cm) do eixo...
Se a distância 'd' do centro de massa ao eixo também é de 0,5 m, então temos :

60 * 0,5 = P * 0,5
60 * 0,5 / 0,5 = P 

P = 60 Newtons ⇒ Este é o peso da barra !

Answer 2

Pode-se afirmar que o peso da barra equivale a 60 Newtons.

Para responder esse tipo de questão, deveremos levar em consideração que:

T= F * d

onde:

T: Torque

F: Força

d: distância do eixo de rotação

Considerações a serem feitas:

• Como sabemos, a barra está em equilíbrio estático, daí podemos concluir que a soma dos torques será zero;

• O torque do contrapeso está se equilibrando com o torque do peso da barra;

Com isso, faremos que:

60 * 0,5 = P * 0,5

60 * 0,5 / 0,5 = P 

P = 60 Newtons , que é o peso da barra.

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