Torque, Momento De Una Fuerza

Torque de una fuerza

La propiedad de la fuerza para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza.

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r r

r F

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Momento de una fuerza o torque El torque es la medida cuantitativa de la tendencia de una fuerza para causar o alterar la rotación de un cuerpo. Se define torque de una fuerza F respecto del punto O como:

r F r ur τO = r × F

Cuya magnitud está dada por:

τ oF = rFsenϕ La dirección del torque se determina por la regla de la mano derecha. La unidad del torque es el “newtonmetro”

La dirección se determina por la regla de la mano derecha

[ τ ] = N .m 28/11/09

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Momento de una fuerza o torque • Podemos definir el torque como el producto de la fuerza por su brazo de palanca

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Momento o torque de una fuerza F⊥ = F senφ

r r

r F τ = F r sen φ

r r

τ = rF⊥

o φ

Producto de la distancia por la componente perpendicular de r la fuerza F

o d

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φ

r r o

φ

τ = d ⊥F

d ┴=rsen Producto de la fuerza por la φ perpendicular de la componente distancia

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Calcule el torque en cada uno de los siguientes casos:

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Una placa metálica cuadrada de 0,108 m por lado, pivotea sobre un eje que pasa por el punto O en su centro y es perpendicular a la placa (vea la figura). Calcule el momento de torsión neto alrededor de este eje debido a las tres fuerzas mostradas en la figura. Si sus magnitudes son F1 = 18,0 N , F2 = 26,0 N , F3 = 14,0 N (la placa y todas las fuerzas se encuentran en el plano) τSolución )× (180,0 N) = −1,62 N ⋅ m 1 = −(0,0900 m

τ2 = (0,0900 m)(26,0 N) = 2,34 N ⋅ m τ3 =

( 2) (0,0900 m) (14,0 N) =1,78 N.m τ = 2,50 N .m Sentido antihorario

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CONDICIONES DE EQUILIBRIO Por sencillez, limitaremos nuestra atención a situaciones en las que podamos tratar a todas las fuerzas como si actúan en un solo plano, que llamaremos xy. Para que un cuerpo esté en equilibrio se deben cumplir dos condiciones:

La suma vectorial de las fuerzas que actúan F =0 sobre un xcuerpo debe ser cero.

∑

∑F

y

=0

r =0 ∑τ zvectorial La suma de momentos de torsión respecto a cualquier punto debe ser cero.

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