Ajustes con torquímetros Carlos Alvarado de la Portilla

Repaso del concepto de torque Carlos Alvarado de la Portilla Ajustes con torquímetros Repaso del concepto de torque Carlos Alvarado de la Portilla

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla Ajustes con torquímetros Estática Concepto de fuerza Primera Ley de newton Tercera Ley de Newton Primera Condición de equilibrio (Fuerzas concurrentes sobre una partícula) Segunda Condición de equilibrio (Fuerzas no concurrentes sobre un cuerpo rígido) Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla Ajustes con torquímetros Bibliografía Sears y Zemansky Alonso y Finn Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Ajustes con torquímetros Estática Segunda Condición de equilibrio (Fuerzas no concurrentes sobre un cuerpo rígido) Para que un cuerpo se encuentre en equilibrio de rotación, se deberá cumplir que la suma de los momentos de las fuerzas, aplicadas con relación a cualquier punto de dicho cuerpo, debe ser nula.

Ajustes con torquímetros Estática Equilibrio total: (Equilibrio de traslación y rotación) Se dice que un cuerpo se encuentra en equilibrio total cuando satisface simultáneamente la primera y la segunda condición de equilibrio. Equil. de traslación Equil. de rotación

Ajustes con torquímetros Estática Torque o momento de una fuerza Torque es el producto de la fuerza por su brazo (distancia mínima) al centro de rotación. Torque es aquella magnitud física de tipo vectorial, que nos indica la capacidad que posee una fuerza para producir rotación sobre el cuerpo afectado.

Ajustes con torquímetros Estática Representación del torque o momento. El momento de una fuerza se le representa por un vector perpendicular al plano de rotación; cuya dirección y senbtido se da por la regla de la mano derecha. Regla de los signos Regla de los signos Eje de giro

Estática Vista frontal del momento de una fuerza Ajustes con torquímetros Estática Vista frontal del momento de una fuerza

Ajustes con torquímetros Estática Resúmen Se denomina momento de una fuerza, o torque, a aquella magnitud vectorial que es una medida de la capacidad de rotación que dicha fuerza es capaz de producir a un cuerpo, cuando este puede rotar alrededor de un punto que se considera fijo.

Ajustes con torquímetros Estática Por ejemplo consideremos el caso de que una persona intenta aflojar una tuerca de una llanta de un camión. En un primer caso la fuerza se aplica a 0,2 m de la tuerca y en un segundo caso se aplica a 0,3 m.

Ajustes con torquímetros Estática ¿En cuál de los dos casos la persona, aplicando la misma fuerza, producirá mayor efecto de rotación? Es obvio que en el segundo caso. Esto se explica por la mayor distancia que existe entre la fuerza aplicada y el eje de rotación.

Ajustes con torquímetros Estática La dirección del momento de una fuerza MF es perpendicular al plano definido por la línea de acción de la fuerza F y el centro de rotación y su sentido se determina por la regla de la mano derecha

Ajustes con torquímetros Estática El módulo del momento de una fuerza se determina multiplicando el módulo de dicha fuerza (F) por el brazo de dicha fuerza (d), definida como la distancia del centro de rotación, o centro de momentos, a la línea de acción de la fuerza (perpendicular trazada desde el centro de rotación a la recta donde actúa la fuerza), es decir:

Ajustes con torquímetros Estática Si la línea de acción de una fuerza pasa por el centro de rotación, o centro de momentos, el momento producido por dicha fuerza es nulo.

Ajustes con torquímetros Estática Ejemplos PROBLEMA 1.- Si la barra mostrada pesa 30 N y a esta se le aplica una fuerza vertical F = 25 N, determinar el valor del momento resultante respecto del punto O.

Ajustes con torquímetros Estática Resolución del problema N° 1 El momento resultante respecto de un cierto punto es la resultante de los momentos generados por cada una de las fuerzas. En este caso, se obtiene sumando algebraicamente cada uno de ellos.

Ajustes con torquímetros Estática Como el momento resultante de las fuerzas respecto del punto O es positivo, la barra experimentará un efecto de rotación en sentido antihorario.

Ajustes con torquímetros Estática PROBLEMA 2.- Determinar el valor del momento de la fuerza oblicua F = 100 N respecto del punto O.

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla Ajustes con torquímetros Estática Resolución del problema N°2 Este problema vamos a resolverlo por dos métodos diferentes pero equivalentes. Primer Método: Determinar previamente la distancia del centro de momentos a la línea de acción de F. Segundo Método: Implica descomponer la fuerza F en una componente horizontal y una componente vertical y luego determinar el momento producido por cada una de estas y finalmente sumar algebraicamente estos. Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Ajustes con torquímetros Estática El primer método consiste en determinar previamente la distancia del centro de momentos a la línea de acción de F. Por criterios puramente geométricos se deduce que d = 4 m. Luego el momento de la fuerza F respecto del punto O será: El signo positivo es porque la rotación que la fuerza produce el cuerpo es en sentido antihorario.

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla Ajustes con torquímetros Estática El segundo método implica en descomponer previamente la fuerza F en una componente horizontal y una componente vertical y luego determinar el momento producido por cada una de estas y finalmente sumar algebraicamente estos. Sabemos que Fx, Fy y F Estan en proporción a 3,4 y 5; por ser un triángulo notable: o en general: Fx = F sen 37° Fy = F cos 37° Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Ajustes con torquímetros Estática Luego: El momento resultante, es el momento producido por la fuerza F que es la resultante de los componentes Fx y Fy.

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Carlos Alvarado de la Portilla Ajustes con torquímetros Torque = Fuerza x distancia Carlos Alvarado de la Portilla

Carlos Alvarado de la Portilla Ajustes con torquímetros Factores que afectan relación entre torque y fuerza de agarre de pernos Carlos Alvarado de la Portilla

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Ejemplo de la distribución de la fuerza de un ajuste. Ajustes con torquímetros Ejemplo de la distribución de la fuerza de un ajuste. Carlos Alvarado de la Portilla

Carlos Alvarado de la Portilla Ajustes con torquímetros Instrucciones de aplicación de torque según el tipo de motor y fabricante. (Manuales FORD) Carlos Alvarado de la Portilla

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Carlos Alvarado de la Portilla Ajustes con torquímetros Algunas conclusiones Carlos Alvarado de la Portilla

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Carlos Alvarado de la Portilla Ajustes con torquímetros Bibliografía: http://www.metalactual.com/revista/21/herramientas_torquimetro.pdf Carlos Alvarado de la Portilla

Carlos Alvarado de la Portilla Bibliografía: http://www.metalactual.com/revista/21/herramientas_torquimetro.pdf Carlos Alvarado de la Portilla