1. Proyecto Física Mecánica
Grúas, Momento de una
fuerza(Torque)
Jeimy Vanesa Vargas Orosco
Miguel Ángel Rodríguez Riaño
Diego Felipe Prieto Morales

2. Grúas
• Una grúa es un tipo de máquina, en general equipada con
una grúa, cables o cadenas y poleas, que se puede utilizar
tanto para levantar y bajar materiales y moverlos
horizontalmente.

3. Historia de la Grúa
• La grúa para la elevación de cargas pesadas
fue inventada por los antiguos griegos en el
siglo 6 aC.
• Las grúas se distinguían por tener estacas
distintivas de ambas pinzas de elevación y
tabla Lewis, comienzan a aparecer en
bloques de piedra de los templos griegos.
Dado que estos agujeros señalan en el uso
de un dispositivo de elevación, y ya que se
encuentran por encima del centro de
gravedad del bloque.

4. • El apogeo de la grúa en la antigüedad fue durante el Imperio Romano,
cuando la actividad de la construcción se disparó y alcanzó edificios enormes
dimensiones. Los romanos adoptaron la grúa griega y desarrollado aún más.
• La grúa romana más simple, los trispastos, consistía en un solo haz de
Génova, un torno, una cuerda, y un bloque que contiene tres poleas.
Teniendo así una ventaja mecánica de 3:1, se ha calculado que un solo
hombre que trabaja el torno podría levantar 150 kg, suponiendo que 50
kilogramos representan el esfuerzo máximo que un hombre puede ejercer
sobre un período de tiempo más largo.

5. Edad Media
• Durante la Alta Edad Media, la grúa treadwheel se volvió a introducir a gran escala
después de la tecnología había caído en desuso en Europa occidental, con la
desaparición del Imperio Romano de Occidente.
• En general, el transporte vertical se podría hacer de forma más segura y económica
gracias a las grúas, que por los métodos habituales.
• El treadwheel medieval fue una gran rueda de madera girando alrededor de un eje
central con una treadway lo suficientemente amplia como para dos trabajadores
caminan lado a lado.

6. Renacimiento
• Una torre de elevación
similar a la de los antiguos
romanos se utilizó con
gran efecto por el
arquitecto renacentista.

7. Actualidad

8. Nota
• Grúas, como todas las máquinas, obedecen el principio de
conservación de la energía. Esto significa que la energía
suministrada a la carga no puede exceder la energía puesta en
la máquina. Por ejemplo, si un sistema de poleas multiplica la
fuerza aplicada por diez, entonces la carga se mueve sólo una
décima parte en cuanto a la fuerza aplicada. Dado que la
energía es proporcional a la fuerza multiplicada por la
distancia, la energía de salida se mantiene más o menos igual a
la energía de entrada.

9. Funcionamiento
Una grúa consiste
básicamente en una torre
que soporta en su parte
superior una pluma
horizontal giratoria sobre la
cual hay un carro que se
desplaza radialmente. La
elevación y el descenso de
la carga se consigue al
variar la longitud del cable
del mecanismo de
elevación.

11. Coordenadas y variables físicas

17. Sistema de elevación

19. Momento de una fuerza(Torque)
• Se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza
para producir un giro o rotación alrededor de un punto.
Fuerza: Fuerza ejercida a un objeto.
Línea de acción de la fuerza: Línea que contiene la fuerza, que tiene su
misma dirección.
Brazo de palanca: Línea perpendicular que va desde el punto de giro hasta la
línea de acción de fuerza.

20. Momento de una fuerza(Torque)
• Ecuación:
• 푇표푟푞푢푒 = 푇
• 퐹푢푒푟푧푎 푎푝푙푖푐푎푑푎 = 퐹(Newton)
• 퐵푟푎푧표 푑푒 푝푎푙푎푛푐푎 = 푏(metros)
• 푻 = [(F)(b)] Nm

21. Momento de una fuerza(Torque)
• Dirección del torque:
Si el movimiento va en el
sentido de las manecillas del
reloj, el movimiento es
negativo.
Si el movimiento va en contra
del sentido de las manecillas del
reloj ó anti horario, el
movimiento es positivo.

22. Nota:
• Si la Fuerza ejercida se
aplica en el punto de giro, el
torque será cero, ya que no
habrá posibilidad de hacer
girar el cuerpo rígido,
porque no se le estaría
aplicando ninguna fuerza.

23. Normas
Para determinar las cargas que afectan a la grúa nos guiamos por lo establecido
en la norma UNE 58-132-91 "Aparatos de Elevación. Reglas de cálculo. Parte
2: Solicitaciones y casos de solicitaciones a considerar en el cálculo de las
estructuras y los mecanismos" que establece la siguiente clasificación:
 Solicitaciones principales, debidas al peso propio y cargas de servicio.
 Solicitaciones debidas a los movimientos verticales
 Solicitaciones debidas a los movimientos horizontales de traslación y a
efectos de choque.
 Solicitaciones debidas a los efectos climáticos, pudiendo dividir estas
solicitaciones según la grúa esté en servicio o no lo esté.

24. Cargas debidas al movimiento de traslación: Estas cargas están
originadas por el movimiento de traslación que puede tener toda la grúa
en conjunto desde su base. Este tipo de carga se supone que e
una fuerza horizontal aplicada en la cruceta de la grúa. Este valor de la
carga lo podemos cuantificar mediante:
Donde:
"a" es la aceleración en m/s2 y su valor depende del grado de velocidad
seleccionado para u uso. "Q" es la carga total sobre las ruedas motrices
en toneladas.

25. Solicitaciones debidas a los efectos de choque:
Las solicitaciones debidas al choque están generadas por las
fuerzas de inercia que se producen debidas movimiento del carro
sobre la pluma. Si la grúa está dotada de limitadores de velocidad
que impiden que se superen los 0,7 m/s, no es necesario considerar
estos esfuerzos. De no ser así, para el cálculo utilizaremos:

26. Solicitaciones debidas a los efectos climáticos
Resultan de la acción del viento, de la sobrecarga de nieve y de las variaciones
de la temperatura.
Se debe conocer la fuerza F que éste realiza sobre las estructuras mediante la
utilización de la fórmula que la norma UNE 58-113-88 nos da:
Donde:
A = La superficie neta en m2, es decir, la proyección de la superficie sólida
sobre un plano perpendicular a la dirección del viento.
P = La presión en KN por m2
Cf = El coeficiente de forma en la dirección del viento del elemento
considerado.

27. Referencias
 “ Grúa, Historia, Principios mecánicos, Tipos, Máquinas similares “ ,
extraído de: http://centrodeartigos.com/articulos-informativos/
article_68902.html
 Cibermatex “ momentos de una fuerza “ , extraído de:
http://www.youtube.com/watch?v=a91wFb4DhVc
 Oficina General del Sistema de bibliotecas y Biblioteca General de la
UNMSM, “Bases teóricas y experimentales para la elaboración de torre
grúa”, extraído de:
http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/tesis/ingenie/chahuara_qj/
Cap3.pdf
 Profesor en línea “ Torque o Momento de una fuerza “ extraído de:
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Fuerzas_Torque_momento.html
 Vega, Javier, “ Grúa Torre”, extraído de:
http://www.monografias.com/trabajos32/grua-torre/grua-torre.shtml