MOMENTO DE FUERZA O TORQUE
TORQUE MĂXIMO
Para el caso en que el ĂĄngulo sea de 90°, el torque es mĂĄximo porque sen 90° = 1, y en el producto toma su mĂĄximo valor.
t = F X sen q
t = F X sen 90°
Existen otras condiciones que se deben tener en cuenta para el cĂĄlculo de torques o momentos como pueden ser:
El sentido: se considera que un torque es positivo cuando la fuerza que produce el giro, actĂșa en sentido contrario a las manecillas del reloj y se considera negativo cuando la fuerza que produce el giro, actĂșa en sentido opuesto a las manecillas del reloj.
PIVOTE
El valor del torque depende del punto de apoyo de giro; cuanto mayor sea la distancia entre pivote y fuerza aplicada, mayor serĂĄ el valor del torque; de igual manera, cuanto menor sea esta distancia menor serĂĄ el torque. Cuando tal distancia es cero, el torque es igual a cero, puesto que:
t = F X sen q
t = F 0sen q
t = 0
Cuando se tienen varios torques que actĂșen sobre un cuerpo y se desea calcular su condiciĂłn de equilibrio, se debe tener en cuenta que el torque final sobre un cuerpo no tiene que generar movimiento, luego, la sumatoria de torques que actĂșan sobre Ă©ste, tienen que ser igual a cero.
Ă„t = 0
Ahora que se tiene un poco mĂĄs clara la idea de torque, analicemos el ejemplo inicial en donde tenemos que analizar la fuerza del peso, la cual produce un torque negativo, pues hace girar la barra en sentido de las manecillas del reloj. Primero calculamos los torques que producen cada fuerza:
El torque que produce F es:
Y el torque que produce el peso w es:
| Como punto de aplicación del peso para todo cuerpo, se considera el centro de masa que para la barra es la mitad geométrica de estå. |
Luego el torque final serĂĄ igual a:
Y
Se obtiene:
Resultado que indica que para sostener la barra de acuerdo con las condiciones planteadas, se debe hacer una fuerza igual a la mitad del peso.
EQUILIBRIO TOTAL
Una partĂcula o un cuerpo se encuentra totalmente en equilibrio, cuando cumplen las condiciones de translaciĂłn y las de rotaciĂłn:
SF = 0
St =0
Ejemplo:
Una viga de hierro de 5 kg (49 N) y 0,9 m de longitud, la cual puede girar sobre el punto R, un lazo sostiene el otro extremo el cual forma un ĂĄngulo de 55°. Calcular la tensiĂłn del lazo y la fuerza que ejerce el pivote ( R) sobre la viga.
Al aplicar las condiciones de equilibrio se tiene:
