Question

Para se soltar uma roda de um carro é necessário que se aplique um torque de 150 N.m no parafuso, sabendo que a força aplicada na chave deve ser de 75 N determine o tamanho da chave de roda.


​a) 1 m

b) 2 m

c) 3 m

d) 4 m

e) 5 m

Answer 1

Resposta:

a)

I. Chave de roda com duas alavancas

Essa situação permite que duas forças de sentidos opostos sejam aplicadas simultaneamente para girar a chave, uma em cada ponta, o que chamamos de binário. Esse binário gera mais comodidade em comparação a uma chave com uma só alavanca.

II. Desatarraxando um parafuso “para cima”

Desatarraxar para cima é a situação mais indesejável, pois a pessoa precisa usar toda a sua energia muscular para levantar a chave aplicando uma única força.

III. Chave de roda sendo acionada com o pé

Acionar a chave de roda aplicando uma força vertical para baixo é cômodo, pois a pessoa possui a vantagem de utilizar a força peso que age em seu corpo para ajudar no movimento, evitando gastos energéticos musculares.

IV. Chave de roda sendo acionada com um prolongador

O prolongador aumenta o braço de alavanca, exigindo uma força de intensidade menor para um mesmo torque.

b)

Caso 1: sem prolongador (d = 0,5 m)

\begin{gathered}M=150 N \cdot m\\d = 0,5 m\\F = ?\\M = F \cdot d\\150 = F \cdot 0,5\\F= 300 N\end{gathered}M=150N⋅md=0,5mF=?M=F⋅d150=F⋅0,5F=300N

Caso 1: com prolongador (d = 0,75 m)

\begin{gathered}M=150 N \cdot m\\d = 0,75 m\\F = ?\\M = F \cdot d\\150 = F \cdot 0,75\\F= 200 N\end{gathered}M=150N⋅md=0,75mF=?M=F⋅d150=F⋅0,75F=200N