Torque - Brasil Escola

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https://www.youtube.com/watch?v=M7THxlimQ_I

Sintesi

TLDREn esta lección, el profesor Joab aborda el concepto de torque, explicando cómo se relaciona con la rotación de los cuerpos. Utiliza ejemplos prácticos, como abrir puertas y cambiar neumáticos, para ilustrar que la distancia desde el eje de rotación influye en la fuerza requerida para rotar un objeto. Se introduce el término 'brazo de palanca' y se enseña a calcular el torque multiplicando la fuerza por la distancia al eje de rotación. Además, se discute la condición de equilibrio, donde la suma de los torques debe ser cero para que un sistema esté en equilibrio, demostrando esto con experimentos prácticos.

Punti di forza

  • 🔧 El torque es una medida de la rotación de un objeto.
  • 📏 La distancia al eje de rotación afecta la fuerza necesaria.
  • ⚖️ Para equilibrio, la suma de torques debe ser cero.
  • 💡 El brazo de palanca es clave para entender el torque.
  • ⚙️ Ejemplos cotidianos ayudan a visualizar el concepto.

Linea temporale

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    En esta lección de física, el profesor Joab introduce el concepto de torque, también conocido como momento. Explica cómo la ubicación de la fuerza aplicada en relación con el eje de rotación afecta la facilidad para rotar un objeto, como una puerta. Realiza experiencias prácticas para demostrar que cuanto más lejos se aplica la fuerza del eje de rotación, menos esfuerzo se requiere para hacer girar el objeto. Además, presenta un simulador interactivo que ilustra la idea de torque utilizando un balancín y muestra cómo se calcula el torque como el producto de la fuerza y la distancia del eje de rotación, enfatizando la relación entre masa y gravedad. También se discuten condiciones de equilibrio y cómo los torques opuestos pueden equilibrarse entre sí. La clase concluye con ejemplos prácticos y un llamado a la interacción con el canal.

Mappa mentale

Video Domande e Risposte

  • ¿Qué es el torque?

    El torque es una grandeza física relacionada con la rotación de un cuerpo sobre el cual se aplica una fuerza.

  • ¿Cómo se calcula el torque?

    El torque se calcula multiplicando la fuerza aplicada por la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de rotación.

  • ¿Qué es el brazo de palanca?

    El brazo de palanca es la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de rotación.

  • ¿Qué condiciones debe cumplir un sistema para estar en equilibrio?

    La suma de los torques en un sistema debe ser nula para que esté en equilibrio.

  • ¿Cómo afecta la distancia al eje de rotación en la aplicación de fuerza?

    Cuanto más lejos esté el punto de aplicación de la fuerza del eje de rotación, menos fuerza se necesita para rotar el objeto.

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Sottotitoli
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    Olá eu sou professor Joab e na nossa
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    aula de física de hoje nós vamos falar
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    sobre o
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    torque o nosso assunto de hoje é o
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    torque uma grandeza física que também é
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    chamada de momento você já reparou que a
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    maçaneta numa porta sempre fica o mais
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    distante possível da dobradiça que é ali
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    o eixo de rotação da porta você pode
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    fazer uma experiência aí na sua casa que
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    é a tentativa de abrir ou fechar uma
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    porta fazendo força o mais próximo
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    possível das dobradiças o mais próximo
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    possível do que nós chamamos lá de eixo
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    de rotação você vai perceber que quanto
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    mais perto você chegar do eixo de
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    rotação mais força mais esforço você vai
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    fazer para rotacionar essa porta em
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    consequência quanto mais distante do
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    eixo de rotação menos força você vai
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    aplicar para fazer o sistema a
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    rotacionar isso vale paraa porta isso
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    vale para uma chave de roda Quando você
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    vai trocar um pneu isso é aplicado em
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    diversas situações no nosso cotidiano o
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    torque é a grandeza física relacionada à
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    rotação de um corpo sobre o qual é
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    aplicada uma força isso é torque
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    grandeza física relacionada à rotação de
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    um corpo que sobre o qual é aplicada uma
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    força esse simulador interativo vai nos
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    ajudar a entender aí então a ideia de
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    torque Aqui nós temos uma gangorra e ela
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    tem um eixo de rotação Então sempre que
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    estiver envolvido torque você vai ter um
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    eixo de rotação que é o ponto aonde o
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    sistema gira onde o sistema rotaciona a
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    distância de qualquer lugar aqui até o
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    eixo de rotação é chamado de braço de
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    alavanca a distância então de qualquer
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    ponto em cima dessa tábua até o o eixo
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    de rotação braço de alavanca quando nós
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    colocamos um objeto aqui h de uma massa
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    qualquer esse objeto vai exercer um peso
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    vai exercer uma força sobre o sistema
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    exercendo uma força sobre o sistema ele
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    vai rotacionar o sistema Então olha só o
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    que acontece quando nós pegamos aqui um
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    objeto de 5 kg ou seja se nós fizermos o
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    produto da massa pela gravidade
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    considerando a gravidade como 10 nós
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    vamos ter 5 x 10 50 n de força então nós
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    temos 50 New de força aplicada no ponto
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    mais próximo do eixo de rotação se a
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    gente colocar uma régua aqui 0,25 M
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    apenas ali ó 25 cm do eixo rotação Você
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    viu que esse peso foi capaz de tirar
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    aqui o nosso sistema do equilíbrio mas
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    repara que a Tábua não tocou o solo se
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    eu pegar esse objeto agora de 5 kg e
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    colocar no final você repara que a
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    conseguiu agora tocar o solo o que que
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    aconteceu para fazer o sistema
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    rotacionar quando a força é aplicada o
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    mais distante possível do eixo rotação
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    melhor nós vamos ter menos esforço para
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    isso para conseguir fazer a Tábua tocar
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    o solo aqui muito próximo do eixo de
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    rotação nós vamos precisar de um objeto
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    mais pesado nós vamos precisar de mais
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    força então colocando aí ó um objeto de
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    15 Kg lá na região de 25 cm nós
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    conseguimos fazer o sistema rotacionar a
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    ponto da Tábua tocar ali o solo como que
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    é determinado o torque como que ele é
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    calculado basta você fazer o produto da
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    força aplicada pela distância do ponto
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    de aplicação da força Até o eixo de
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    rotação que é o que nós chamamos de
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    braço e alavanca Então olha só nós vamos
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    aqui ah travar o nosso sistema nós temos
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    aqui a medida que vai nos fornecer o
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    braço de alavanca e nós vamos pegar aqui
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    o um objeto de 5 kg e colocá-lo na
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    posição ali um que é para ficar mais
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    fácil para nós esse objeto de 5 kg está
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    exercendo ali uma força que é a força
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    peso do próprio objeto o peso de um
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    objeto é calculado pela massa vezes a
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    gravidade a massa é 5 kg considerando a
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    gravidade como 10 nós vamos ter então ah
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    50 n então o peso aplicado ali
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    corresponde a 50 n e o peso é sempre uma
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    grandeza na vertical para baixo Então
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    nós vamos colocar aqui a força do objeto
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    você tá vendo aqui uma seta pequenininha
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    Branca representando o peso desse objeto
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    nós temos aqui também o braço de
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    alavanca que é a distância do ponto de
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    aplicação da força Até o eixo de rotação
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    que nesse caso é 1 m então nós temos a
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    força que vale 50 n e o braço de
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    alavanca que nesse caso é 1 m distância
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    do ponto de aplicação da força Até o
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    eixo de rotação se eu multiplicar esses
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    dois valores a força e o braço e
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    alavanca eu vou ter o que nós chamamos
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    de torque então o torque aqui é 50 que é
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    a força vezes o braço de alavanca que é
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    1 m nós vamos ter 50 N X M que é a
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    unidade do torque se eu tirar esse
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    objeto aqui e colocar ele na posição
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    dois o peso continua o mesmo são 50 n
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    Mas a distância agora até o eixo de
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    rotação é de 2 m Então qual que é o
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    torque 50 n peso do objeto vezes o braço
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    de alavanca que é 2 50 x 2 100 N X M que
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    é a unidade do braço de alavanca uma
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    outra coisa interessante pra gente
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    tratar é que a uma das condições de
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    Equilíbrio é que a soma dos torques num
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    sistema tem que ser nula se a soma dos
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    torques for nula o sistema vai estar em
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    equilíbrio Então olha só o que a gente
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    vai fazer nós vamos pegar aqui um garoto
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    de 20 kg e eu vou colocar esse garoto
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    aqui na posição dois tirar aqui a força
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    nós temos ali o garoto de 20 kg na
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    posição 2 a massa do garoto 20 kg a
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    posição é 2 m em relação ao eixo de
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    rotação o torque é 20 x 2 40 agora nós
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    vamos pegar o homem que tem 80 kg nós
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    vamos colocá-lo em alguma posição do
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    lado oposto repara que o garoto a
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    tendência aqui é ele fazer o sistema
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    girar no sentido horário tudo bem vamos
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    pegar o homem agora e colocá-lo aqui no
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    nosso sistema e colocando ele do lado
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    esquerdo a tendência vai ser girar o
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    sistema no sentido antihorário então em
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    tese eu vou ter um torque positivo e um
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    torque negativo por exemplo eu posso
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    colocar o torque do garoto como positivo
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    no sentido horário e o torque do homem
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    no sentido antihorário como um torque
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    sendo negativo mas eu preciso colocar
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    ele numa posição em que o torque seja de
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    40 também por quê Porque a situação vai
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    ficar em equilíbrio nós vamos ter a soma
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    dos torques dando zero o torque no
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    sentido horário como 40 o torque no
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    sentido antihorário como 40 também os
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    torques negativos 40 positivo no sentido
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    horário 40 negativo no sentido
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    antihorário nós vamos ter aí então zero
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    a soma dos torques sendo zero o sistema
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    vai estar em equilíbrio o o homem tem 80
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    kg bom 80 kg vezes
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    0,5 sendo o nosso braço de alavanca a
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    situação vai ficar em equilíbrio repara
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    que eu tenho o garoto 20 kg x 2 m de
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    braço e alavanca 40 New X M que é o
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    torque o homem 80 kg x 5 m aqui que é a
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    distância dele ao eixo rotação 80 x 12
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    40 quando a gente tira a a as barras que
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    prendiam aqui a nossa gangorra a
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    situação fica em equilíbrio por quê
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    Porque os dois torques aplicados dos
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    dois lados são iguais e quando os toques
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    são iguais a soma deles dando zero o
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    sistema vai ficar em equilíbrio tirando
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    qualquer um dos dois aqui da posição
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    mudando o valor dos toques o sistema
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    Deixa de estar em equilíbrio Então olha
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    só o garoto foi agora trazo trazido pra
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    posição 75 cm em relação em relação ao
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    este rotação E aí a gente tirou o
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    sistema do equilíbrio voltando garoto
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    pra posição dois o sistema vai voltar aí
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    pro equilíbrio porque nesse caso a soma
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    dos torques vai dar zero Essa foi a
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    nossa aula de hoje eu espero que você
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    aula for postada se alguma dúvida
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    aparecer basta clicar nos links que
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    estão aqui embaixo na descrição do vídeo
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    até a próxima e bons
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