Torque o Momento de una fuerza, definición , forma de calcular este concepto, ejemplos y tipos de palanca

1. Momento o Torque y
Equilibrio de cuerpos rígidos
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En general un cuerpo puede tener tres tipos
distintos de movimiento simultáneamente:
•de traslación a lo largo de una trayectoria,
•de rotación mientras se está trasladando, en este
caso la rotación puede ser sobre un eje que pase
por el cuerpo
• de vibración de cada parte del cuerpo mientras se
traslada y gira.
FLOR VASQUEZ B

2. FLOR VASQUEZ B 2
Al tratar la rotación del cuerpo, el análisis se
simplifica si se considera como un objeto
rígido y se debe tener en cuenta las
dimensiones del cuerpo.
Cuerpo rígido. Se define como un cuerpo
ideal cuyas partes (partículas que lo
forman) tienen posiciones relativas fijas
entre sí cuando se somete a fuerzas
externas, es decir es no deformable

3. La propiedad de una fuerza para hacer girar al
cuerpo se mide con una magnitud física que
llamamos torque o momento de la fuerza y se
define con la siguiente expresión:
τ = F x r = r ( F sen β)
β es el ángulo entre r ( la distancia radial ) y la fuerza
aplicada F
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4. ROTACION ANTIHORARIA ( +)
O
F
fig. nº1
brazo
fig. nº2
F
O
Brazo.
ROTACION HORARIA ( - )
El efecto del torque es producir un movimiento de rotación
respecto del eje que pasa por el punto O , el cual en este caso es
perpendicular al plano de la figura( fig 1 y 2)
A estas barras se le aplica una fuerza en un extremo,
produciendo torques en diferente sentido.
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5. Por convención se considera :
Torque positivo : si la rotación que produciría la
fuerza es en sentido antihorario ( ver fig 1)
Torque negativo: si la rotación que produciría la
fuerza es en sentido horario (fig.2)
La unidad de medida del torque en el SI es el [N m]
El torque de una fuerza depende de la magnitud y
dirección de F y de su punto de aplicación respecto a
un origen O. Ejemplo
FLOR VASQUEZ B 5

6. O
FF
Ejemplo 1: Calcular el torque en el
siguiente caso, F = 100 [N] y
r = 5 m
Ejemplo 2: Calcular el torque total por los puntos A y por B
en el sistema de la figura , donde F1
= 10 N, F2
= 5 N, F3
= 15 N, a = 50 cm, b = 1 m.
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7. Condiciones de Equilibrio ESTATICO
para un Sistema de Fuerzas Coplanares
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1.- Un sistema está en equilibrio de traslación
cuando la resultante de todas las fuerzas que
actúan sobre el sistema es nula.
Para un sistema en un plano se tiene que
cumplir:
⇒ Σ F x
= 0 ; Σ F y
= 0 ( 1° Condición de
Equilibrio)
2.- Un sistema se encuentra en equilibrio de rotación cuando
la suma de todos los momentos que actúan sobre el sistema es
nulo:
Στp
= 0 ( 2° Condición de equilibrio)
(τp
: torque en un punto)
FLOR VASQUEZ B

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3.- Para la condición de Equilibrio Estático de un cuerpo
debe cumplirse que la sumatoria de las fuerzas debe ser
cero y la suma de los torques debe ser cero.
Aplicaciones del Torque o MOMENTO DE UNA Fuerza son : Las
Palancas
La palanca es una máquina simple bastante eficiente. Básicamente está
formada por una barra rígida que se puede hacer rotar respecto de un
punto línea que recibe el nombre de FULCRO.
Según las posiciones que tengan las dos fuerzas ( esfuerzo y carga) y el
fulcro, se definen tres clases de palancas
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9. Tipos de palanca
FLOR VASQUEZ B 9
Primera clase: el fulcro se encuentra entre ambas
fuerzas ( fig a)

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Segunda clase: la carga está entre el fulcro y el esfuerzo. ( fig b )
Tercera clase: el esfuerzo está entre el fulcro y la carga. (fig c)
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La ubicación del fulcro respecto a la carga y al esfuerzo,
definen el tipo de palanca
FLOR VASQUEZ B

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Ejemplo 1
¿A qué distancia del fulcro ( pto de apoyo) se debe ubicar la
Niña para que el balancín quede en equilibrio?
Datos: P1( niño) = 450 [N] R(NIÑO) = 0,91 M
p2 (NIÑA) = 680 [n] R(NIÑA) = ?
F ( FULCRO) = 1140 [n]
P1 F P2
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