MOMENTO DE TORSIÓN Y EQUILIBRIO ROTACIONAL y PROBLEMAS

1.       Momento de torsión: También conocido como torque, es la medida de la tendencia de una fuerza para hacer girar un objeto alrededor de un eje. Se calcula multiplicando la fuerza aplicada por la distancia perpendicular desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de rotación.

 

2.       Equilibrio rotacional: Se refiere a la condición en la que un objeto en rotación no tiene una aceleración angular neta. Esto ocurre cuando la suma de los momentos de torsión alrededor de un punto es igual a cero, lo que implica que no hay un giro neto o una tendencia de giro.

 

3.       Condiciones de equilibrio: Son las condiciones que deben cumplirse para que un objeto se encuentre en equilibrio estático o dinámico. En el equilibrio estático, la suma de las fuerzas y los momentos de torsión debe ser igual a cero. En el equilibrio dinámico, la suma de las fuerzas y los momentos de torsión debe ser igual al producto de la masa y la aceleración angular.

 

4.       El brazo de palanca: Es la distancia perpendicular desde el punto de aplicación de una fuerza hasta el eje de rotación. Este brazo de palanca determina la magnitud del momento de torsión generado por la fuerza.

 

5.       Momento de torsión resultante: Es la suma algebraica de todos los momentos de torsión aplicados sobre un objeto en un punto particular. Se calcula sumando los momentos de torsión individuales, teniendo en cuenta sus direcciones y magnitudes.

 

6.       Equilibrio: Es el estado en el que las fuerzas y los momentos aplicados sobre un objeto se compensan entre sí, de modo que no hay movimiento. En el equilibrio estático, un objeto permanece en reposo, mientras que en el equilibrio dinámico, un objeto puede estar en movimiento uniforme.

 

7.       Centro de gravedad: Es el punto en un objeto donde se puede considerar que toda su masa está concentrada. Es el punto alrededor del cual un objeto en equilibrio estático o dinámico tiene una distribución uniforme de masa en todas las direcciones. El centro de gravedad puede afectar el equilibrio de un objeto, especialmente en situaciones donde se aplica un momento de torsión.

  

Formulas

PROBLEMAS

 

Problema 1: Sistema de poleas

 

1. Se tiene un sistema de poleas compuesto por dos poleas conectadas por una cuerda. Una polea tiene un radio de 0.5 metros y la otra polea tiene un radio de 0.3 metros. Se aplica una fuerza de 50 N a una distancia de 0.4 metros de la polea más pequeña. ¿Cuál es la fuerza aplicada en el extremo opuesto?

Problema 2: Pivote y palanca

 

Una barra uniforme de longitud 2 metros se apoya en un pivote en su punto medio. En un extremo de la barra se encuentra una masa de 15 kg y en el otro extremo se aplica una fuerza de 30 N perpendicular a la barra. Si el sistema está en equilibrio, Dónde se encuentra el pivote?