AFA 2021 — Questão 22 · Dinâmica

Nas questões de Física, quando necessário, use:

• massa atômica do hidrogênio: m_H = 1,67⋅10 ^–27 kg

• massa atômica do hélio: m_He = 6,65⋅10 ^–27 kg

• velocidade da luz no vácuo: c = 3⋅10⁸ m/s

• constante de Planck: h = 6⋅10^–34 J⋅s

• 1 eV = 1,6⋅10^–19 J

• constante eletrostática do vácuo: k₀ = 9,0⋅10⁹ N⋅m² / C²

• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²

• cos 30º = sen 60º = $\frac{\sqrt{3}}{2}$

• cos 60º = sen 30º = $\frac{1}{2}$

• cos 45º = sen 45º = $\frac{\sqrt{2}}{2}$

Considere uma barra homogênea, retilínea e horizontal fixa em uma de suas extremidades pelo ponto O, e submetida à ação de uma força $\overrightarrow{F}$ na outra extremidade, no ponto P, conforme mostra a Figura 1.

A distância entre os pontos O e P vale x, e a ação da força $\overrightarrow{F}$ gera um torque M₁ na barra, em relação ao ponto de fixação.

Dobrando-se a barra, de acordo com a Figura 2, e aplicando-se novamente a mesma força F no ponto P, um novo torque M₂ é gerado em relação ao ponto O.

Considere que a barra não possa ser deformada por ação da força $\overrightarrow{F}$.

Nestas condições, a razão $\frac{M_1}{M_2}$ entre os torques gerados pela força $\overrightarrow{F}$, nas duas configurações apresentadas, é