TORQUE DE UNA FUERZA

¿Qué es? Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, dicho cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje. Ahora bien, la propiedad de la fuerza aplicada para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza. Entonces, se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto. 

En el caso específico de una fuerza que produce un giro o una rotación, muchos prefieren usar el nombre torque y no momento, porque este último lo emplean para referirse al momento lineal de una fuerza. Para explicar gráficamente el concepto de torque, cuando se gira algo, tal como una puerta, se está aplicando una fuerza rotacional. Esa fuerza rotacional es la que se denomina torque o momento. Cuando empujas una puerta, ésta gira alrededor de las bisagras (eje de rotación). Pero en el giro de la puerta vemos que intervienen tanto el modulo de la fuerza como su distancia de aplicación respecto a la línea de las bisagras.  Entonces,  considerando estos dos elementos, el modulo de la fuerza y distancia de aplicación desde su eje, lo que se denomina “Brazo de Fuerza”. El momento de una fuerza  es, matemáticamente,  igual al producto del modulo de la fuerza (intensidad) por el valor del “brazo de fuerza” (b) la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de giro.

Expresada como ecuación, la fórmula es  T = F • b Donde: T: corresponde al torque F: modulo de la fuerza. B: brazo de fuerza (distancia entre el eje de rotación y el punto donde se aplica la fuerza.

Ejercicios. Calcular el torque o momento de las siguientes fuerzas. 1) F = 12 N y su brazo d = 5m.  2) F = 6,5 N y su brazo d = 8m.    3) F = 25 N y su brazo d = 15m. 4) El momento de una fuerza vale 60 Nm.  Si la fuerza mide 4 N, calcular el brazo de la fuerza. 5) El momento de una fuerza vale 125 N.  Calcular el valor de la fuerza si su brazo mide 15 m.  

Equilibrio Rotacional Equilibrio Rotacional.- Ocurre cuando un cuerpo o sistema no gira con respecto a algún punto, aunque exista una tendencia. CONDICIONES DE EQUILIBRIO: Esta condición de equilibrio implica que una fuerza aislada aplicada sobre un cuerpo no puede producir por sí sola equilibrio y que, en un cuerpo en equilibrio, cada fuerza es igual y opuesta a la resultante de todas las demás. Así, dos fuerzas iguales y opuestas, actuando sobre la misma línea de acción, sí producen equilibrio.

Tipos de equilibrio Rotacional El equilibrio puede ser de tres clases: estable, inestable e indiferente. Si un cuerpo está suspendido, el equilibrio será estable si el centro de gravedad está por debajo del punto de suspensión; inestable si está por encima, e indiferente si coinciden ambos puntos. Si un cuerpo está apoyado, el equilibrio será estable cuando la vertical que pasa por el centro de gravedad caiga dentro de su base de sustentación; inestable cuando pase por el límite de dicha base, e indiferente cuando la base de sustentación sea tal que la vertical del centro de gravedad pase siempre por ella.

Aplicación de equilibrio de Rotación. 6) Una varilla de masa despreciable tiene en un extremo una masa de 2,5 kilogramos a 1,5 metros del eje de rotación. ¿a que distancia del eje de rotación se debe ubicar una segunda masa de 1 kilogramo en el otro extremo de la varilla, para que se cumpla el equilibrio de rotación? 1,5 m ¿X? m 2,5 Kg 1 Kg