fisica torque y momento rotacional - cespro.com preicfes preuniversitario universidad nacional-

5.TORQUE Y MOMENTO ROTACIONAL

Dado un cuerpo que puede girar alrededor de un eje fijo, si aplicas una fuerza F 1 en un punto A del cuerpo, este no se mueve, pero si aplicas una fuerza F 2 en el mismo punto A el cuerpo gira; ahora, si desplazas esta fuerza al punto B el cuerpo girará más rápidamente.

Esto indica que el efecto que produce una fuerza sobre un cuerpo que puede girar con respecto a un eje fijo, depende de la dirección de la fuerza aplicada y de su distancia al eje de rotación. Por tanto, para estudiar los movimientos de rotación de los cuerpos rígidos, se debe introducir un nuevo concepto: el momento de fuerza o torque que une fuerza, dirección y distancia con respecto al eje de rotación.

Se define momento de fuerza o torque de una fuerza F con respecto al punto O al producto:

4.9

Donde F es la fuerza aplicada, r es la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de rotación y q es el ángulo que forma la fuerza con la línea que une el eje de rotación con el punto de aplicación de la fuerza.

Con base a lo anterior puedes notar que:

El torque depende del eje de rotación elegido.
Las unidades de torque son Nw × m
Por convención el torque es positivo si la fuerza hace que el cuerpo gire en sentido contrario a las manecillas del reloj y negativo cuando la rotación se produce en la misma dirección de giro de las manecillas del reloj.
Si la fuerza pasa por el eje de rotación el torque vale cero.
El torque es máximo cuando la fuerza es perpendicular a la línea que une el eje de rotación con el punto de aplicación de la fuerza.

Ejemplo. Determina el torque de la fuerzas F1 y F2 de la figura: