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Torques Prof. Luiz Ferraz
Netto Objetivo Material Montagem b)
Pendurar na outra extremidade do metro de balcão um peso de cerca de
10 N (uma lata de óleo cheia de areia, por exemplo - popularmente e
erroneamente denominado por "peso de 1 quilo");
Procedimento
Você deverá sentir o efeito do torque produzido pelo peso pendurado na extremidade do metro de balcão. Observe quanto esforço você deverá fazer para levantar uma simples lata de óleo de cozinha!. É
um torque de cerca de 10 N . m! Cerca de 10 vezes mais intenso
do que aquele desenvolvido pelo motor elétrico de uma batedeira de
bolo doméstica; cerca de 5 vezes maior que o do motor de uma
furadeira elétrica manual. Quem conseguir manter o metro de balcão
na horizontal estará realizando uma verdadeira façanha! Eis
um cálculo aproximado:
Para equilibrar esse torque, você deverá aplicar no cabo de vassoura um outro, de mesmo valor (10 N . m), porém em sentido oposto (anti-horário). Como o raio do cabo de vassoura é pequeno (raio cerca de 1,3 cm = 0,013 m), a força aplicada por suas mãos deve ser cerca de 769 N! M = F . d ==> 10 N . m = F . 0,013 m ==> F = 769 N @ 76,9 kgf Em relação ao centro do cabo de vassoura, o peso de 10 N (a massa é de 1 kg) produz torque no sentido horário de 10 N . m; o braço da alavanca é de1m. O
braço de alavanca da força aplicada pelo operador é cerca de
0,013m, ou seja, 76,9 vezes menor que 1 m. Logo, a força aplicada
deverá ser 76,9 vezes maior que 10 N, ou seja, 769 N. Observação: Todos os valores utilizados nos cálculos estão aproximados (não se pode garantir, por exemplo, que uma lata de óleo cheia de areia tenha exatamente 1 kg de massa). É claro que você pode "calibrar" essa medida e, utilizando até mesmo um valor mais preciso para a aceleração da gravidade (diferente do valor 'arredondado' g=10m/s²), procurar aproximar-se o mais possível do peso de 10 N. As diferenças numéricas, contudo, não seriam significativas se considerarmos o objetivo do experimento - "sentir" na própria musculatura os efeitos da aplicação de uma força por meio de uma alavanca. Este texto foi originalmente publicado pelo autor no Manual das Feiras de Ciências e Trabalhos Escolares (vol 2). São Paulo, Editora CERED, 1994.
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