4 Torque
4 Torque
4 Torque
1. OBJETIVOS
- Establecer el concepto de momento de fuerza o torque.
- Establecer la dependencia del momento de una fuerza respecto del ángulo que forman el
brazo y la fuerza.
- Comprender las condiciones de equilibrio de un cuerpo rígido y su relación con el torque.
2. MARCO TEORICO
Si una fuerza actúa sobre un cuerpo rígido que puede girar alrededor de un punto o de un eje,
el cuerpo tiende a girar alrededor de ese punto o de ese eje. La tendencia de la fuerza a
causar la rotación alrededor del punto o del eje es medida por una cantidad llamada torque o
Momento (M):
𝑀 = 𝐹𝑑⊥
. F1
d1
F2
O
d2
Figura 1
La convención usada es: torques que hagan girar el cuerpo en dirección de las manecillas del
reloj son negativos y en contra de las manecillas del reloj son positivos.
En el caso de la figura 1 el torque neto será:
𝑀 = 𝐹2 𝑑2 − 𝐹1 𝑑1
Condiciones de equilibrio:
- El vector resultante de todas las fuerzas que actúen sobre el cuerpo es cero: Equilibrio de
traslación.
- El torque neto alrededor de algún punto o un eje debe ser cero: equilibrio de rotación.
3. TEMAS DE CONSULTA
- Momento de una fuerza con respecto a un punto. Ejemplo
Figura 2
0,5 kg
Figura 3
- De acuerdo a la figura 4,
m1 0.3kg , m2 0.2kg y m3 0.1kg , se encuentran en las posiciones mostradas. La barra
tiene una masa de 0.5 kg, se encuentra apoyada en el punto O y es simétrica y uniforme. ¿En
qué posición deberá colocarse una masa m4 0.5kg , para que el sistema esté en equilibrio?
Figura 4
4. MATERIALES
Kit de mecánica Pasco
1 Juego de masas de 1gr
1 Regla de madera
Hilo
5. PROCEDIMIENTO
Parte1: Momento de una fuerza; fuerzas paralelas
a. Igual distancia, igual masa.
m1 m2
Figura 5
Tabla 1
¿Qué signo tendrá el torque producido por F1 y F2 respecto a un eje perpendicular que
pasa por el punto 0 de la regla graduada?
¿Por qué el peso de la regla graduada no produce torque respecto al punto 0?
¿Qué puede concluir acerca de los valores de M2 y M1 en cada caso?
b. Diferente distancia, diferente masa.
a) Tome la varilla y coloque el pivote en un punto que no sea el centro de la varilla, adicione
una masa m a la varilla y colóquela de modo que la varilla quede equilibrada. Halle el
torque total producido por las fuerzas presentes en la varilla. ¿Que concluye?
m2
Figura 6
Figura 7
F1 d1 ⊥ M1 F2 d2 ⊥ M2 F3 d3 ⊥ M3 M total
Tabla 3
7. BIBLIOGRAFIA.