MOMENTO DE UNA FUERZA PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA TORQUE
OBJETIVOS
• Conocer el concepto de momento de una fuerza para comprender los efectos de rotación que puede generar una fuerza al actuar sobre un cuerpo.
• Conocer el concepto de momento resultante e interpretar los resultados en la resolución de problemas.
• Establecer las condiciones que debe cumplir un cuerpo o sistema para que se encuentre en equilibrio mecánico.
- CLIC AQUÍ Ver MOMENTO DE FUERZA O TORQUE TEORÍA Y EJERCICIOS RESUELTOS PDF
- Ver DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
- Ver ESTÁTICA BÁSICA EJERCICIOS RESUELTOS
- Ver ESTÁTICA PREUNIVERSITARIA
MOMENTO DE FUERZA O TORQUE
La experiencia muestra que un cuerpo rígido sometido a la acción de una fuerza puede girar alrededor de un punto.
El efecto rotatorio de una fuerza se caracteriza por su torque.
El momento de una fuerza es una magnitud física vectorial y tiene los siguientes elementos.
MÓDULO
Es igual al producto de la fuerza, por la distancia trazada desde el centro de giro, perpendicularmente a la línea de acción de la fuerza.
Se lee, "momento de la fuerza F respecto del centro de giro O".
Observe, que hay un punto de la aplicación de la fuerza.
La unidad del momento de una fuerza es: newton metro (N·m)
DIRECCIÓN
Es perpendicular al plano de rotación, determinado por la línea de acción de la fuerza y el centro de giro en O.
SENTIDO
Se determina aplicando la REGLA de la mano derecha: Los dedos indican el sentido de giro (horario o antihorario) y el dedo pulgar señala el sentido del vector momento de una fuerza.
SIGNOS
Es positivo si el giro que produce la fuerza es antihorario y negativo si el giro es horario.
PRIMERA PROPIEDAD
Si la línea de acción de una fuerza pasa por el centro de momentos, el momento de dicha fuerza respecto del centro de momentos es nulo.
En todos estos casos, siempre que la línea de acción de las fuerzas pase por el centro de momentos
Si el momento de una fuerza es nulo , esto no implica que la fuerza se anule, sino que respecto de ese centro de momentos no puede producir efectos de rotación alguna.
SEGUNDA PROPIEDAD
Si la fuerza es perpendicular a los cuerpos, entonces la distancia será la máxima (dmáx) y, por lo tanto, el momento será el máximo.
Cada fuerza ejerce su propio efecto de rotación sobre un cuerpo; por consiguiente, tiene su propio momento respecto del centro de momentos
Esto significa que el momento de cada fuerza se determina en forma independiente.
TERCERA PROPIEDAD
El efecto de rotación de una fuerza y su respectivo momento sobre un cuerpo no se modifican cuando a la fuerza se le traslada a lo largo de su línea acción.
MOMENTO RESULTANTE
Mide el efecto total de rotación de un cuerpo debido a un conjunto de fuerzas.
Veamos las fuerzas que actúan sobre la gata hidráulica.
Matemáticamente, el momento resultante es la suma vectorial de los momentos producidos por cada una de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo o sistema respecto de un centro de rotación.
Como la suma es vectorial, al reemplazar los momentos debemos incluir su signo.
SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO
Establece que, si el momento resultante respecto a un punto es cero, el cuerpo se encuentra en equilibrio de rotación.
Todo cuerpo rígido sometido a la acción de un sistema de fuerzas NO GIRA, si la sumatoria de momentos con respecto a cualquier punto es igual a cero
CUPLA O PAR DE FUERZAS
Se denomina así a dos fuerzas paralelas de magnitudes iguales, pero sentidos opuestos, que actúan sobre un mismo cuerpo. El momento producido por la cupla o par de fuerzas es:
M = Cupla = F. d
La fuerza resultante de una cupla es igual a cero, esto quiere decir que no produce traslación del cuerpo rígido, sólo produce rotación o giro.
