Flashcard FC279292
Quando as forças de peso e empuxo têm linhas de ação separadas, o torque em relação ao centro de massa é sempre nulo?
Dinâmica
CEBRASPE (CESPE) · 2022
Quando as forças de peso e empuxo têm linhas de ação separadas, o torque em relação ao centro de massa é sempre nulo?
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Resposta
Não; pode existir torque não nulo se as linhas de ação estiverem separadas.Explicação:
O peso age no centro de massa e o empuxo age no centro de empuxo (centroide do volume de fluido deslocado). Se as linhas de ação estiverem separadas por uma distância horizontal/vertical \(d\), o momento em torno do centro de massa é \(\tau=E\;d\), onde \(E\) é a intensidade do empuxo. Mesmo que \(W=E\), pode haver \(\tau\neq0\).
Exemplo:
Considere um bloco submerso com volume \(V=0{,}10\ \text{m}^3\). A água tem densidade \(\rho=1000\ \text{kg/m}^3\) e \(g=9{,}81\ \text{m/s}^2\).
Empuxo: \(E=\rho g V=1000\cdot9{,}81\cdot0{,}10=981\ \text{N}\).
Se o centro de empuxo fica 0,02 m à direita do centro de massa, o torque em relação ao CM é:
\(\tau=E\;d=981\cdot0{,}02=19{,}62\ \text{N·m}\).
Logo, há um torque que tenderá a girar o corpo até alinhar centros (estabilidade depende da posição relativa entre CM e centro de empuxo).
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/278246
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