“Exercícios de Física: Aprenda sobre Torque no 8º Ano EF!”
Lista de Exercícios – Física
Lista de Exercícios de Física – 8º Ano EF
O torque é um conceito fundamental em Física que se refere à força que causa a rotação de um objeto em torno de um ponto fixo. Compreender o torque é essencial para analisarmos desde o funcionamento de alavancas até o funcionamento de motores e engrenagens. Ao estudarmos este tema, podemos conectar a teoria a situações do nosso dia a dia, como abrir uma porta ou utilizar uma chave para apertar um parafuso.
O propósito deste conteúdo é desenvolver nos alunos a capacidade de entender e calcular o torque, bem como aplicar esse conhecimento em contextos práticos. Através das questões a seguir, vocês poderão explorar diferentes aspectos teóricos e práticos do torque, com uma abordagem que envolve tanto o raciocínio lógico quanto a aplicação numérica.
Preparem-se para um desafio que irá testar seus conhecimentos! As questões estão divididas entre teóricas e práticas, e cada uma delas foi elaborada para estimular a reflexão e o aprendizado. Vamos começar!
Instruções Gerais:
Responda às questões a seguir, marcando a alternativa correta para as questões objetivas e escrevendo suas respostas para as questões dissertativas. Boa sorte!
1. O que é torque?
- É a medida da força que age sobre um objeto em movimento.
- É a força que provoca a rotação de um objeto em torno de um eixo.
- É a capacidade de um objeto de resistir a mudanças em seu estado de movimento.
- É a soma das forças que atuam em um objeto.
- É a velocidade com que um objeto se move.
Valor: 1 ponto | Nível de Dificuldade: Médio
2. Qual é a unidade de medida do torque no Sistema Internacional (SI)?
- Newton (N)
- Joule (J)
- Newton-metro (N·m)
- Pascal (Pa)
- Watt (W)
Valor: 1 ponto | Nível de Dificuldade: Médio
3. Considere um braço de alavanca de 2 metros e uma força de 10 N aplicada a 90 graus em relação ao braço. Qual o torque gerado por essa força?
- 10 N·m
- 20 N·m
- 5 N·m
- 15 N·m
- 25 N·m
Valor: 2 pontos | Nível de Dificuldade: Médio
4. Verdadeiro ou Falso: Quanto maior a distância entre o ponto de aplicação da força e o eixo de rotação, maior será o torque, se a força permanecer constante.
- Verdadeiro
- Falso
Valor: 1 ponto | Nível de Dificuldade: Médio
5. Um mecânico usa uma chave de 0,5 m para apertar um parafuso aplicando uma força de 40 N perpendicularmente à chave. Qual é o torque exercido sobre o parafuso?
- 20 N·m
- 15 N·m
- 10 N·m
- 25 N·m
- 30 N·m
Valor: 2 pontos | Nível de Dificuldade: Médio
6. Um gato está em cima de uma estante alta. Se ele empurra a estante com sua pata, essa força pode gerar torque se:
- Ele empurrar em direção ao chão.
- Seu empurrão for na horizontal.
- Ele empurrar em uma direção diagonal em relação ao chão.
- Seu peso for maior que 5 kg.
- A estante estiver fixada ao chão.
Valor: 1 ponto | Nível de Dificuldade: Médio
7. Verdadeiro ou Falso: O torque é sempre positivo.
- Verdadeiro
- Falso
Valor: 1 ponto | Nível de Dificuldade: Médio
8. Considere uma porta que tem 1,2 m de largura. Se uma força de 50 N for aplicada a 1 m da dobradiça, qual é o torque em relação a essa dobradiça?
- 40 N·m
- 50 N·m
- 60 N·m
- 70 N·m
- 80 N·m
Valor: 2 pontos | Nível de Dificuldade: Médio
9. Se o braço de alavanca é dobrado ao meio, mantendo a força constante, o torque:
- Aumenta
- Diminui
- Permanecem o mesmo
- Depende do objeto em questão
- Não pode ser calculado
Valor: 1 ponto | Nível de Dificuldade: Médio
10. Verdadeiro ou Falso: O torque pode ser calculado como o produto da força pelo braço de alavanca apenas quando a força é aplicada perpendicularmente ao braço de alavanca.
- Verdadeiro
- Falso
Valor: 1 ponto | Nível de Dificuldade: Médio
11. Um garfo é utilizado como alavanca para abrir uma tampa de um pote. Se o garfo tem 0,3 m e a força que você aplica é de 30 N, qual o torque gerado?
Calcule e escreva o valor do torque.
Valor: 2 pontos | Nível de Dificuldade: Médio
12. Um estudante está usando uma alavanca para levantar um peso de 150 N. Se a distância do ponto de apoio até onde o peso está aplicado é de 0,5 m, qual deve ser a força que ele precisa aplicar a 1 m para equilibrar o peso? Utilize o conceito de torque para resolver.
Valor: 3 pontos | Nível de Dificuldade: Médio
13. Se aplicamos uma força de 60 N em um braço de alavanca de 0,4 m, qual é o torque gerado?
Calcule e escreva o valor do torque.
Valor: 2 pontos | Nível de Dificuldade: Médio
14. Um objeto é movido por uma força de 100 N a 0,5 m do eixo de rotação. Qual é o torque exercido sobre o objeto?
Calcule e escreva o valor do torque.
Valor: 2 pontos | Nível de Dificuldade: Médio
15. Um estudante faz uma experiência com uma barra de 2 m e aplica uma força de 25 N a 60 graus do braço da barra. Qual é o torque que ele está gerando?
Calcule e escreva o valor do torque.
Valor: 3 pontos | Nível de Dificuldade: Médio
Resolução Comentada
1. O torque é a força que provoca a rotação, logo, resposta correta é a letra b.
2. O torque é medido em N·m, portanto, a resposta correta é c.
3. O torque é dado por T = F * d, onde d é a distância da força até o eixo. Portanto, T = 10 N * 2 m = 20 N·m.
4. A afirmação é verdadeira, pois o torque aumenta com a distância.
5. Aqui, T = 40 N * 0,5 m = 20 N·m.
6. O empurrão diagonal pode gerar torque, dependendo do ângulo.
7. O torque pode ser negativo se a força for aplicada no sentido contrário.
8. T = 50 N * 1 m = 50 N·m.
9. O torque diminui, pois a distância é menor.
10. Verdadeiro, pois a força deve ser perpendicular para o cálculo direto.
11. T = 30 N * 0,3 m = 9 N·m.
12. T = 150 N * 0,5 m = 75 N·m. Para equilibrar: F = T / d = 75 N·m / 1 m = 75 N.
13. T = 60 N * 0,4 m = 24 N·m.
14. T = 100 N * 0,5 m = 50 N·m.
15. T = 25 N * 2 m * sin(60º) = 25 N * 2 m * (√3/2) = 25√3 N·m.