Torque

Torque

Chama-se torque ou momento de uma força F aplicada num ponto P, em relação a um ponto O, o produto da intensidade F da força pela distância d do ponto O à linha de ação da força.

Por convenção o momento pode ser positivo ou negativo. Adota-se o sinal(+) se a força F tende a girar o segmento OP em torno de O no sentido anti-horário e (-) no sentido horário.

O ponto O é denominado pólo e a distância d, o braço.

A unidade de momento no sistema internacional (SI) é newton x metro(N.m).

Binário

Binário é um sistema constituído de duas forças de mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, cujas linhas de ação estão a uma certa distância d. a distância d chama-se braço do binário.

O momento total, em relação à origem O, é a soma dos momentos das duas forças,

Os dois vetores de posição dos pontos Q e P dependem da escolha da origem, mas a sua diferença é o vetor na figura, que não depende do ponto onde estiver a origem.

Isso quer dizer que o binário produz um momento que não depende de nenhum ponto de referência,

Quando as direções de todas as forças estiverem num mesmo plano, será conveniente definir dois dos eixos coordenados nesse plano, por exemplo e e a origem no ponto onde vão ser somadas as forças. Assim sendo, o momento de cada força em relação à origem introduz um binário que tem unicamente componente segundo , dada pelo determinante,

em que e são as coordenadas do ponto onde está a ser aplicada a força .

Para obter o binário resultante bastará somar os valores de obtidos para cada força

Momento do binário

O momento do binário é a soma algébrica dos momentos das forças que o constituem. Assim, considerando um pólo O arbitrário e levando em conta a convenção de sinais, temos:

O binário da figura tem sentido anti-horário e seu momento resultou positivo; se tivesse sentido horário, seu momento seria negativo.

Da expressão obtida podemos concluir que o momento de um binário independe do pólo escolhido.

A resultante do binário é nula, pois as forças que o constituem têm mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos. Desse modo, se aplicarmos um binário a um sólido, inicialmente em repouso, este não adquire movimento de translação (pois a resultante é nula), mas adquire movimento de rotação não uniforme (pois o momento não é nulo)