Descrição
O objetivo deste experimento tentar erguer a garrafa pet com água pendurada na extremidade de uma haste, girando uma manopla presa nesta haste, conforme mostra a figura:
Tomando o eixo da manopla como eixo de rotação da haste que faria o peso subir, podemos estimar a força necessária aplicada na superfície da monopla, que seja suficiente para sustentar o peso da garrafa. No equilíbrio teremos que o torque aplicado pelo peso da garrafa seja igual ao torque aplicado pelas mãos na manopla. Se L for o comprimento da haste, r o raio da manopla, p o peso da garrafa e F a força aplicada girar a manopla, no equilíbrio teremos:
F.r. = p.L
Se a garrafa tiver 1,5 kg (peso ~ 15 N), o comprimento total da haste L = 1,0m (100cm) e o raio da manopla tiver 1 cm , podemos estimar a força F necessária para aplicar o mesmo torque aplicado pela força peso, só que em sentido contrário:
F = 1,0 cm = 15N . 100 cm
F = 1500N
Ou seja, teremos que aplicar uma força equivalente ao peso de um objeto de 150 kg! Não é a toa que praticamente ninguém consegue levantar a garrafa girando a manopla.
Agora, se alguém quiser tentar erguer, fazendo uma força equivalente ao peso de um objeto de 1 tonelada (como foi nomeado este experimento) basta colocar na extremidade da haste, um objeto com massa de 10 kg e fazer força para girar a manopla.
Conceitos e Princípios Físicos Abordados
Neste experimento aborda-se conceito de torque e como ele pode se comportar em diferentes pontos ao longo de uma haste em relação ao eixo de rotação.
Material Utilizado
- Cabos de vassoura
- EVA
- Fita durex
- Garrafa com água
Links Relacionados
Artigos em português:
Artigos em outros idiomas:
- Torque Bar - Department of Physics and Astronomy, Appalachian State University
- Torque Bar - Department Of Physics Demonstrations, Simon Fraser University
- Torque Meter a.k.a Torque Bar - Idaho State University
- Torque Feeler - University of Toronto
- Eisco Garage Physics Torque Demonstration - Eisco Labs
- Torque Bar - Montana State University
- Torque - University Physics Volume 1
Vídeos em português:
- Experimentando: Uma tonelada / Torque bar - Laboratório de Demonstrações - UFPA (YouTube)
- Introdução ao torque - Khan Academy Brasil (YouTube)
- Encontrando o torque para forças angulares | Fisica - Khan Academy (YouTube)
Vídeos em outros idiomas:
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