Question

Para abrir uma maçaneta, colocada a uma distância d da dobradiça, uma força de módulo F perpendicular á porta. Para obter o mesmo efeito, o módulo da força que você deve aplicar em uma maçaneta colocada a uma distância d/2 da dobradiça desta mesma porta é:
a) F/2
b)F
c)2F
c)F4

Answer 1

  Olá Yssau,
       Para obter o mesmo efeito, dizemos que o torque na porta será igual pois será o valor necessário para que a porta entre em rotação. Nesse sentido, chamamos de F1 a força necessária a ser aplicada quando a distância é d, e F2 a força a ser aplicada na nova distância d/2. Como aplicamos uma força perpendicular, geramos um angulo de 90 Graus.
       $\tau=\tau \\ \\ F.d.sen\theta=F.d.sen\theta \\ \\ F_{1}.d.1=F_2.\dfrac{d}{2}.1 \\ \\ F_2=2 \dfrac{(F_1.d)}{d} \\ F_2=2F_1 \\ \\ Letra \;C$

Answer 2

Para obter o mesmo efeito, o módulo da força que você deve aplicar deve ser equivalente a 2F.

Para resolver essa questão você precisará utilizar conceitos de torque ou momento de uma força.

Quando, por exemplo, usamos uma alavanca, a força que devemos aplicar será menor quanto maior for o braço da alavanca e será maior quanto menor for esse braço.

O momento de uma força em relação a um eixo constitui-se em uma grandeza vetorial que pode ser calculada pela relação entre a intensidade da força aplicada e a distância do ponto em que essa  força é aplicada até o ponto de apoio.

M = F·d

Onde,

F = intensidade da força (newtons)

d = distância (metros)

No caso em questão, uma força de intensidade F deverá ser aplicada quando a distância ao eixo rotacional for igual a d.

M1 = F.d

Caso essa distância ao ponto de apoio seja reduzido à metade, para que o momento da força seja o mesmo, a intensidade da nova força a ser aplicada será de-

M' = F'. d/2

M = M'

F.d = F'. d/2

F = F'/2

F' = 2F

A nova força a ser aplicada deverá ser o dobro da força anterior.

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