Page 32 - UNI M6 Física_Neat

Física 5° UNI

8
Semana

INTRODUCCIÓN
Es muy común alrededor nuestro, observar efectos de rotación por causa de las fuerzas que actúan sobre cuerpos
rígidos. Por ejemplo al hacer girar un destornillador, un tirabuzón, la llave de un caño, etc. Cuando se produce una
rotación hay una cupla responsable de ella. Una cupla, viene a ser, un par de fuerzas paralelas, de direcciones
contrarios y de igual intensidad, aplicadas a un mismo cuerpo. Así por ejemplo: al abrir una puerta se aplica una
fuerza y la rotación se produce, la puerta aplica esa misma fuerza a los goznes, y estos reaccionan aplicando a la
puerta una fuerza igual y opuesta. Notamos a la puerta sometida a un par de fuerzas, y, esto quiere decir, que en la
rotación, hay una cupla que la produce. Pero estos efectos de rotación es necesario medirlos, de allí la necesidad de
agregar un nuevo concepto físico que vendría a ser: Momento de una fuerza o torque, la cual nos expresa la
intensidad con que tiende a rotar un cuerpo.

MOMENTOS DE UNA FUERZA
El momento torque de una fuerza respecto a
un punto “O” es una magnitud vectorial cuyo
módulo es igual al producto de la intensidad
de la fuerza por la distancia del punto a la Donde:
línea de acción de dicha fuerza y cuya F: fuerza (en N)
dirección perpendicular al plano que contiene b: brazo de palanca (en m)
a la fuerza a dicha distancia, se obtiene M : momento de la fuerza F
F
mediante la regla de la mano derecha respecto al punto
(R.M.D)
MF = F = b
M F 1 = F  b
TEOREMA DE VARIGNON O F 1 1
Cuando sobre un cuerpo actúan varias M O 2 = F  2 b 2
fuerzas, el momento resultante es la suma M O F 3 = F  3 b 3
de los momentos de cada una de las fuerzas. n
M total =  M O Fi = M + M + M 3
1
O
2
F1
Ahora bien, para que un cuerpo que puede rotar respecto a un punto, esté en equilibrio debe cumplirse que las
aceleraciones lineales de todos sus puntos sean nulos.
Entonces así como hay una condición de equilibrio traslacional, debe existir también una condición de equilibrio
rotacional para tal hecho.

SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO El cuerpo mostrado está en equilibrioestacional si:
“EQUILIBRIO ROTACIONAL”
Un cuerpo se encuentra en equilibrio
rotacional cuando el momento resultante
respecto a cualquier punto, dentro o fuera F
del cuerpo, es nulo.  M = O 1 0

BRAZO DE PALANCA (d)
Supongamos que un cuerpo rígido (por
ejemplo una barra) gira alrededor de un
punto (centro de giro) por la acción de una
fuerza, definiremos brazo o palanca a la
distancia medida perpendicularmente desde
el centro de giro hasta la recta de acción de
la fuerza. Así tenemos en la figura mostrada
varios brazos o palancas: d 1, d 2, d 3.

Compendio -153-