Alternativa D - O torque é diretamente proporcional a força e a distância de aplicação da força e o eixo.
Para entender o conceito de torque, precisamos analisar sua definição física e sua fórmula matemática. O torque (ou momento de uma força) descreve a tendência de uma força provocar rotação em torno de um eixo ou ponto fixo.
A relação fundamental que define o módulo do torque é dada pela multiplicação da intensidade da força aplicada pela distância perpendicular entre o eixo de rotação e a linha de ação dessa força.
\tau = F \cdot d
Onde:
- $ \tau $ representa o torque.
- $ F $ representa a intensidade da força aplicada.
- $ d $ representa a distância (braço de alavanca) do eixo até a aplicação da força.
Análise das Alternativas
Vamos examinar cada opção com base na fórmula acima:
- Grandeza Vetorial: O torque possui módulo, direção e sentido, sendo portanto uma grandeza vetorial, não escalar. Isso invalida a alternativa a.
- Proporcionalidade Direta: Observando a equação $ \tau = F \cdot d $, vemos que:
- Se a força ($ F ) aumenta, o torque ( \tau $) aumenta proporcionalmente.
- Se a distância ($ d ) aumenta, o torque ( \tau $) também aumenta proporcionalmente.
- Inversão Incorreta: As alternativas b e c sugerem relações de inversa proporcionalidade (quanto maior uma grandeza, menor o resultado), o que contradiz a física básica de alavancas e rotação. Aumentar a força ou o braço de alavanca torna mais fácil girar o objeto.
- Conclusão Lógica: A alternativa d afirma corretamente que o torque depende diretamente (é proporcional) tanto da força quanto da distância de aplicação.
Portanto, a única afirmativa fisicamente correta é a letra D.