MOMENTO DE FUERZA O PALANCA

MOMENTO DE FUERZA


FUERZAS NO COPUNTUALES (Fuerzas No-concurrentes )
Hasta ahora teníamos problemas donde todas las fuerzas pasaban todas por un mismo punto. Para resolver este tipo de problemas había que plantear 2 ecuaciones. Estas ecuaciones eran la sumatoria de las fuerzas en dirección x y la sumatoria de fuerzas en dirección y.
Ahora vamos a tener problemas donde las fuerzas no pasan por el mismo punto. Se dice que las fuerzas son NO COPUNTUALES o NO CONCURRENTES. ( No con curren al mismo punto ). Entonces para resolver los ejercicios va a haber que plantear otra ecuación que es la ecuación del momento de las fuerzas.

MOMENTO DE UNA FUERZA

Se define el momento de una fuerza con respecto a un punto ó como:
fórmula-momento-de-fuerza-o-torque

    donde M = momento o torque, que se mide en Newton por metro (Nm).     
               F = fuerza aplicada  en Newton (N)  
d = distancia al eje de giro en metros (m)   

La distancia que va del punto a la fuerza se llama d, llamado “brazo de la fuerza” y F es la componente de la fuerza en forma perpendicular a d. La fuerza puede llegar a estar inclinada.
SIGNO DEL MOMENTO DE UNA FUERZA
Una fuerza aplicada a un cuerpo puede hacerlo girar en sentido de las agujas del reloj o al revés. Entonces hay 2 sentidos de giro posibles:

  • Si la fuerza genera un giro antihorario, entonces se usa el signo positivo (+).
  • Si la fuerza genera un giro horario, entonces se usa el signo negativo (-).  






El torque se expresa en unidades de fuerza-distancia, se mide comúnmente en Newton metro (Nm).

Si en la figura de la izquierda la fuerza F vale 15 N y la distancia d  mide 8 m, el momento de la fuerza vale:
      M = F  •  d = 15 N  •  8 m = 120 Nm




¿ Puede el momento de una fuerza ser cero ?

Puede. Para que M ( = F . d ) sea cero, tendrá que ser cero la fuerza o tendrá que ser cero la distancia. Si F = 0 no hay momento porque no hay fuerza aplicada. Si d es igual a cero, quiere decir que la fuerza pasa por el centro de momentos.

 CONDICIÓN DE EQUILIBRIO PARA FUERZAS NO CONCURRENTES

Supongamos el caso de un cuerpo que tiene aplicadas fuerzas que pasan todas por un punto. Por ejemplo, un cuadro colgado de una pared.




Para estos casos de fuerzas concurrentes la condición para que el tipo estuviera en equilibrio era que la suma de todas las fuerzas que actuaban fuera cero. O sea, que el sistema tuviera resultante nula. Esto se escribía en forma matemática poniendo que ∑ Fx = 0 y ∑ Fy = 0 .



TEOREMA DE VARIGNON

El teorema de Varignon dice que el momento que hace la resultante es igual a la suma de los momentos que hacen las fuerzas. Vamos a ver qué significa esto. Fijate. Suponete que tengo un sistema de varias fuerzas que actúan. Calculo la resultante de ese sistema y obtengo una fuerza R.




Lo que dice el teorema es esto: supongamos que yo sumo el momento de todas las fuerzas respecto al punto A y me da 10 kgf.m ( por ejemplo ). Si yo calculo el mo- mento de la resultante respecto de A, también me va a dar 10 kgf.m. Eso es todo.



CENTRO DE GRAVEDAD DE UN CUERPO

El centro de gravedad de un cuerpo es el lugar donde está aplicada la fuerza peso.




Si el cuerpo es simétrico, el C.G. va a coincidir con el centro geométrico del cuerpo. Por ejemplo para un cuadrado o para un círculo, el C.G. va a estar justo en el centro de la figura.


Ejercicios

1) Calcula las reacciones en la barra, siendo que la misma esta en equilibrio.



2) Determinar a que distancia del apoyo se encuentra la fuerza resultante de las fuerzas paralelas que se muestran.




Video de momento o torque (veanlo)


Bibliografía
Asimov Física
Fundamentos de la Fisica - Serwey y Vuille



Comentarios

Publicar un comentario

Entradas más populares de este blog

MRUV

Imagen
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV) El MRUV o también conocido como Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA) también es un movimiento cuya trayectoria es una recta, pero la velocidad no es necesariamente constante porque existe una aceleración . Mucha atención, lo constante es la aceleración, lo que quiere decir, que la velocidad varía conforme avanza el tiempo. Características del MRUV Trayectoria: recta Velocidad: variable Aceleración: constante Debido a la trayectoria recta se puede decir que la dirección de la velocidad no cambia. 1. LA ACELERACIÓN ES COLINEAL CON LA VELOCIDAD Si la velocidad aumenta se dice que el móvil está acelerando. La aceleración tiene el mismo sentido que la velocidad . Si la rapidez del móvil disminuye se dice que el móvil está desacelerando. La aceleración tiene sentido contrario a la velocidad . 2. LA ACELERACIÓN ES CONSTANTE En el siguiente diagrama la acele...
Leer más

CAÍDA LIBRE Y TIRO VERTICAL

Imagen
Caída libre y el Tiro Vertical La caída libre y el tiro vertical constituyen los dos movimientos verticales libres, caracterizados de esa manera por tener la particularidad de perseguir una única trayectoria desde arriba hacia abajo (en el caso de la caída libre) y desde abajo hacia arriba (en el caso del tiro vertical). Estos movimientos se conocen generalmente como “movimientos verticales en el vacío o libres” . Se llama en el vacío libres ya que implica que por el hecho de no tener ninguna fuerza de rozamiento o no hay ningún tipo de resistencia al movimiento, como fuerzas de fricción o rozamientos, que serían comunes en movimientos en el aire. La sencillez de estos dos movimientos, por la ausencia de fuerzas de resistencia, hace que sean de los primeros en incorporarse al aprendizaje de las ciencias físicas.  Estos son dos casos particulares de M.R.U.V, ya que la única fuerza que está actuando es el peso del cuerpo, la cual determina la existencia de la aceleraci...
Leer más

MRU

Imagen
Movimiento Rectilíneo Uniforme La observación y el estudio de los movimientos se conoce desde tiempos remotos. Los griegos decían “Ignorar el movimiento es ignorar la naturaleza”, y con ello que reflejaban la importancia capital que se le otorgaba al tema. Luego,  científicos y filósofos medievales observaron los movimientos de los cuerpos y especularon sobre sus características. Los propios artilleros de la época manejaron de una forma práctica el tiro de proyectiles de modo que supieron inclinar convenientemente el cañón para conseguir el máximo alcance de la bala. Sin embargo, el estudio propiamente científico del movimiento se inicia con Galileo Galilei . A él se debe una buena parte de los conceptos que se refieren al movimiento. Es posible estudiar el movimiento de dos maneras: a) describiendolo, a partir de ciertas magnitudes físicas, a saber: posición, velocidad y aceleración (cinemática); b) analizando las causas que originan dicho movimiento ( dinám...
Leer más