Momento de uma força


Quando tem-se um corpo suscetível a atuação de forças eliminantes diferente de zero, o corpo passa a ter movimento de rotação e movimento de translação, acontecendo simultaneamente. A partir disso, consegue-se determinar o momento de uma força como uma medida vinculada ao caso de uma força realizar movimentos rotatórios de um corpo ou objeto.

A marca P na imagem é denominada polo e foi atribuída de maneira aleatória. Com base nisso determina-se o momento de uma força sobre um polo como o resultado da força, independente se o objeto circula em sentido horário ou anti-horário, pelo espaço entre o polo e o sinal de execução da força.

Momento

O ponto escolhido relaciona-se ao instante de cada força com o intuito de reconhecer se a força causa no corpo uma rotação no sentido anti-horário ou no sentido horário. Dessa forma, considerando novamente a figura acima, observa-se que o traço de atividade de F1, encontra-se a um intervalo d1 do pólo e o traço de atividade de F2, encontra-se a um intervalo d2 do polo.

Com isso, define-se o momento das forças F1 e F2 como:

M1=+F1.d1 e M2=-F2.d2

Na condição relatada utiliza-se o sinal positivo para a predisposição que o objeto possui de virar no sentido anti-horário e, em contra partida, o sinal negativo para relatar a rotação no sentido horário do objeto.

No Sistema Internacional de Medidas, a unidade que define o momento de uma força é N.m, ou seja, newton x metro.

FORÇA: Newton (N)

DISTANCIA: metro (m)

MOMENTO: Newton x metro (N.m)

Pode-se considerar também o braço de uma alavanca de massa menosprezável (d=r) com uma das pontas presas no começo de um conjunto de orientação.

Supondo que na ponta de r existe uma matéria de massa m. Ao resultado sobreposto a força na ponta d da alavanca pelo espaço da alavanca d e o seno do ângulo no meio do traço por cima da onde está o braço da alavanca e o sentido sobreposto a força denomina-se torque, ou momento da força.

Um exemplo bem genérico de torque é a aplicação de uma força verticalmente ao fio de uma chave, efetuando uma rotação ao redor de um ponto fixo.

Na matemática, o condutor torque T é adquirido pelo resultado intermediário entre os condutores r e F:

T= r.F.senT

Em que:

T = torque

r = intervalo entre o ponto fixo e a força sobreposta

F= força sobreposta

senT= seno do ângulo presente no meio do braço da alavanca d e a força.

Quando o ângulo é igual a 90° seu equivalente é 1, com isso a equação é reduzida para:

T=F.r

Supondo-se um braço de alavanca de com distancia r, tem-se:

T=F.d

Sendo newton x metro a unidade de medida usado de acordo com o Sistema Internacional de Medida. Constata-se que é a mesma medida de energia, embora a unidade de energia for o joule, representada por J, de acordo com o Sistema Internacional.

Binário

Binário é um conjunto formado por duas forças de intensidade e direção iguais e sentidos diferentes, onde os traços de ação encontram-se a uma determinada distancia. A essa distancia dar-se o nome de braço do binário.

O momento do binário é a somatória matemática dos instantes das forças que o formam. Dessa maneira, estima-se um ponto O dispensável e considera-se a combinação de sinais.

A resultante do binário é sempre nula, uma vez que as forças que a formam têm intensidades e direções iguais e sentidos opostos. Dessa maneira, se empregar um binário a um objeto maciço, a princípio em inércia, o mesmo não consegue um deslocamento de translação, devido a sua resultante nula, mas alcança um deslocamento de rotação instável, devido o seu movimento diferente de zero.

Movimento estático de uma força

Na física, o equilíbrio estático é definido como a combinação de forças ativas em cima de um tipo de corpo em inércia de maneira que o resultado dessas forças tenha uma medida igual a zero, isto é, qualquer corpo permanecerá parado em comparação com um ponto de referencia se, apenas se, os resultados das forças sobrepostas sobre eles forem igual a zero.

No dia-a-dia, essencialmente tudo que está parado diante dos olhos apresenta equilíbrio estático como, por exemplo, uma cadeira ou um livro. Se alguma força atuar em cima desses elementos, de maneira que ganhe todos os tipos de barreiras opostas, a força do resultado não será nula e o corpo começará a se movimentar.