FISICA TORQUE O MOMENTO DE FUERZA Lic Ruby

FISICA TORQUE O MOMENTO DE FUERZA. Lic. Ruby Guerrero.

Torque o momento de fuerza. • Torque (τ) • Siempre que abres una puerta o una llave o apretas un tornillo se ejerce una fuerza de giro. Esta fuerza de giro ejerce produce un Torque. El Torque no es lo mismo que la fuerza. Si quieres que un objeto se mueva le aplicas una fuerza. La fuerza tiende a acelerar a los objetos, si uno quiere que un objeto gire o de vuelta se le aplica un Torque, los torques producen rotación.

Resumiendo: Si aplicas una fuerza a un cuerpo y en este se genera una rotación estamos en presencia de un Torque.

Algunos ejemplos de torque

Condiciones parea generar un torque efectivo • Ejemplo: Considera que deseas abrir una puerta, esta acción obviamente significara realizar un torque, ya que al aplicar una fuerza esta tendera a girar.

Condiciones parea generar un torque efectivo • ¿En que punto de la puerta aplicarías la fuerza para generar esta acción? • Punto Azul. • Punto Rojo

Condiciones parea generar un torque efectivo • Efectivamente, lo ideal a la hora de generar un Torque es que la distancia a la cual se aplique la fuerza sea la mayor posible llamada BRAZO DE PALANCA (medido en metros) medida desde el punto de giro, que llamaremos desde ahora EJE DE GIRO.

Condiciones parea generar un torque efectivo

• Torque efectivo Torque poco efectivo

Condiciones parea generar un torque efectivo

Condiciones parea generar un torque efectivo • La segunda condición para generar un Torque efectivo tiene que ver con el ángulo de aplicación de la fuerza

Condiciones parea generar un torque efectivo • ¿Cuál fuerza generara un Torque más efectivo? • F 3 Efectivamente la 2ª condición para generar torques efectivos es que el ángulo de aplicación de las fuerzas sea de exactamente de 90º con respecto a la superficie de contacto.

Condiciones parea generar un torque efectivo • ¿La fuerza F 1 genera Torque? • ¿La fuerza F 2 genera Torque?

Condiciones para generar un torque efectivo

Resumiendo • Las condiciones para que un Torque sea efectivo son: 1º El brazo de palanca debe ser máximo. 2º El ángulo formado por la Fuerza F y la superficie de contacto debe ser perpendicular ( 90º)

Calculo de Torque • La ecuación que nos permite calcular la magnitud del Torque esta dada por la relación entre la fuerza aplicada (F) y el brazo de palanca (r). • F= Fuerza aplicada [N] • r = Longuitud del brazo de palanca [m] Por la tanto el torque tiene como unidad de medida en [N·m]

Calculo de Torque • La ecuación que permite calcular Torque (τ) se caracteriza por ser “producto cruz”, lo que no implicara una simple multiplicación…

Calculo de Torque • Quiere decir que para realizar la multiplicación r · F ambos deben ser ortogonales (o perpendiculares)

Características del Torque • Diferenciaremos los Torques dependiendo del sentido de giro que tenga, entre horario y antihorario

Características del Torque • ¿ El Torque mostrado es horario o antihorario? ANTIHORARIO Cuando en torque sea Antihorario tendrá signo POSITIVO.

Características del Torque • ¿ El Torque mostrado es horario o antihorario? HORARIO • Cuando en torque sea Horario tendrá signo NEGATIVO

Calculo de Torque • Calcular el Torque generado por la llave ilustrada donde la fuerza aplicada es perpendicular y de 15 N y el brazo de palanca mide 0. 41 m • Además el torque es antihoraria por lo tanto es positivo

Calculo de Torque • Determine el Torque generado por la fuerza perpendicular de 61 N actuando sobre el brazo de palanca de 120 cm medido desde el eje de giro. • Además el torque es horario por lo tanto es negativo.

Ejercicio: El trozo de madera en la figura es traspasado en el punto O por un tubo que le permite girar libremente alrededor del eje. Determine todos los torques, el torque total y el sentido de giro del bloque datos: F 1=12 N F 2=9 N F 3= 18 N OM = 3 m ON= 8 m OS= 12 m

Ejercicios: • Se coloca una tuerca con una llave como se muestra en la figura. Si el brazo r es igual a 30 cm y el torque de apriete recomendado para la tuerca es de 30 Nm, ¿cuál debe ser el valor de la fuerza F aplicada? . Resultado: 100 N

Explica:

• Dos niños (A y B) de diferentes masas se encuentran en un balancín como se ilustra, en que posición con respecto al punto de giro debe colocarse el niño A para que el balancín quede equilibrado. • Dato: para Torques Equilibrados tendremos siempre: • Respuesta: 1, 785 m

• a) Calcula los Torque para cada una de las siguientes fuerzas que actúan sobre la barra. • b) Calcula el Torque total • c) Determina el sentido de giro. • F 1= 12 N • F 2= 16 N • F 3= 11 N • F 4= 8 N • F 5= 17 N • 0 A= 40 cm • 0 B = 50 cm • 0 C= 58 cm • 0 D= 60 cm • 0 E= 70 cm