Momento ou Torque de uma Força


Se você chegou a este texto, provavelmente já deve ter ouvido falar muito sobre as grandezas vetoriais da física. E hoje, é sobre uma delas em especial, que vamos tratar. Imagine um eixo de rotação, em torno do qual gira um objeto que se encontra em uma posição perpendicular a ele. O centro do eixo é chamado ponto de rotação ou ponto pivô. A distância entre o ponto pivô e o local onde está o objeto em órbita chama-se braço. Perceba que esse braço também representa um vetor. Sobre este objeto, está atuando uma força, que é o que faz com que ele gire (caso contrário, estaria parado). Momento ou torque de uma força pode ser definido como a intensidade que essa força age no objeto para fazer com que ele gire.

Momento ou Torque de uma Força

Explicando de uma maneira mais formal e funcional, o momento ou torque de uma força pode ser definido pela seguinte fórmula:

T = r.F.sen0, ou seja, é obtida através do produto entre o braço (r), a força aplicada (F) e o seno do ângulo da rotação.

Quando este ângulo for 90º, não é necessário incluí-lo na fórmula, que se reduzirá somente a T=r.F. Através dessa fórmula, podemos perceber que o que produz o torque é o valor da força perpendicular ao deslocamento do objeto. E o seu valor é igual ao valor absoluto da perpendicular da força, multiplicado pela distância do deslocamento do objeto.

O torque positivo indica que há uma rotação em sentido anti-horário. Já um torque negativo resulta de uma rotação em sentido horário. A unidade de medida definida para o momento ou torque de uma força é o newton metro. Embora pareça um pouco difícil à primeira vista, basta entender a correta aplicação da fórmula para perceber que não há o que dar errado neste cálculo.

Posso somar as forças encontradas?

Agora que você já entendeu como chegar ao resultado desta fórmula, vamos falar um pouco sobre possíveis operações matemáticas com estes resultados. E desta vez, vamos nos ater somente à principal delas: a soma. Como procedemos quando precisamos calcular a soma dessas grandezas encontradas? Provavelmente você já tenha ouvido falar que para somar diversas forças da física, é necessário que todas elas estejam em um mesmo ponto. Mas para deslocá-las de modo que fiquem alinhadas, é necessário adicionar um torque para cada uma delas. Neste caso, fique atento também ao sentido de deslocamento. Isso pode ser obtido através da Regra de Fleming, ou Regra da Mão Direita. Funciona assim: você afasta os dedos polegar, indicador e médio da mão direita, sendo que o indicador está na direção do “braço” e o médio na direção da força, o polegar indicará o sentido do movimento.

Os torques sempre representam vetores livres. Um mesmo torque produz sempre o mesmo efeito, independentemente de qual seja o ponto no qual foi aplicado. Uma força e seu torque podem ser considerados equivalentes à força sem torque, atuando em outro ponto. Isso significa que basta deslocarmos a força, e encontraremos o tempo e distância apropriados para produzir um torque oposto ao que temos. Ao somá-los, obteremos um torque nulo. É provável que você também ouça falar sobre equilíbrio de uma alavanca. O que isso significa? Uma alavanca pode ser considerada em equilíbrio quando a soma de todos os seus momentos obtiver um resultado nulo.

Entenda melhor com exemplos práticos

Após ler este título, você deve estar se perguntando se é possível aprender física através de exemplos práticos, quando tudo relacionado à matéria parece tão difícil e distante do nosso dia a dia. Nas aulas de português ou matemática, fica fácil, após entender a matéria, complementá-la com alguns exemplos práticos presentes no dia-a-dia. Quando trata-se de um tema relacionado à física, como este que acabamos de ver, muitas vezes temos maior dificuldade em fixação pela falta destes complementos.

No caso da matéria de hoje, podemos dar um exemplo prático baseado numa situação cotidiana na vida de todos nós. Você já observou as portas de sua casa? Note que a maçaneta fica na extremidade oposta das dobradiças. Dessa forma, é possível abrir e fechar facilmente a porta. Agora, tente abrir a porta empurrando-a em um ponto bem próximo as dobradiças. Notou como ela parece muito mais pesada? É baseado nessa diferença, ao aplicarmos a mesma força em pontos diferentes, que podemos calcular o torque.

Portanto, podemos concluir que o torque é diretamente proporcional à distância entre o ponto sob o qual se aplica a força e o eixo de rotação, é por isso que em todas as portas, sejam elas de casa, carros ou armários têm o puxador no lado oposto ao das dobradiças. De agora em diante, todas as vezes que você for abrir uma porta, lembre-se que está utilizando um exemplo prático do dia a dia de aplicação das leis aprendidas nas aulas de física.