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Momento de una fuerza - Contenido educativo
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En este vídeo se explica el concepto de momento de una fuerza o par de fuerzas, y su efecto de giro sobre los objetos.
En este vídeo vamos a hablar sobre el momento de una fuerza.
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El momento de una fuerza está relacionado con la parte de esa fuerza que hace girar las cosas.
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Se define el momento de una fuerza que se escribe con esta letra griega tau y que es un vector
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como el producto vectorial de la distancia al eje de giro por la fuerza.
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Por ejemplo, si tenemos una puerta, esta sería la bisagra de la puerta
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y aquí tenemos el final de la puerta, si yo aplico una fuerza como esta, una fuerza F, aquí tenemos la distancia R que será la longitud de la fuerza
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y estaremos aplicando un momento que en módulo, pues como forman 90 grados el producto vectorial será máximo y será el módulo de R que es la longitud de la puerta por la fuerza que yo aplique.
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Si yo cojo la misma fuerza y, aquí tengo la puerta otra vez, y aplico la fuerza en el centro de la puerta, ahora la R no coincide con la longitud de la puerta.
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Por lo tanto, ahora, aunque yo aplique la misma fuerza, estoy haciendo la mitad del momento.
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Por ejemplo, si yo en lugar de empujar la puerta por lo que es la puerta, la empujo justo en el eje, por mucha fuerza que yo haga, ahora la distancia va a ser cero.
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Por lo tanto, no voy a hacer ningún momento y no voy a ser capaz de cerrar ni de abrir la puerta aplicando la fuerza aquí.
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Por último, también es importante ver la dirección de la fuerza.
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Por ejemplo, si yo tengo la fuerza, la puerta, hemos visto que lo mejor era aplicar la fuerza al final de todo, pues vamos a aplicarla aquí, pero la voy a aplicar hacia allá.
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Voy a tirar de la puerta en lugar de empujarla en estos sentidos.
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Es cierto que la distancia va a coincidir con la longitud de la puerta.
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La fuerza va a ser esta, pero el momento de esta fuerza va a ser la distancia por la fuerza por el seno del ángulo que forman, que si nos damos cuenta es cero grados.
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Y el seno de cero es cero, por lo tanto aquí tampoco voy a ser capaz de cerrar esta puerta.
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Este término, momento de una fuerza, se conoce a veces también como par de fuerzas.
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par de fuerzas o par motor el ejemplo más típico es cuando tenemos un volante si tenemos un volante
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y con una mano hacemos una fuerza hacia arriba con la otra mano hacemos una fuerza igual y de
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sentido contrario observamos que este volante no sube ni baja porque las más fuerzas se cancelan
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pero esta fuerza lo hace girar en sentido antihorario y esta fuerza también lo hace girar en sentido antihorario.
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Por lo tanto, estamos contribuyendo con ambas fuerzas a un momento común que va a hacer girar en este sentido.
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Este momento va a ser un vector y ese vector va a ser hacia arriba, para que gire así.
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también se llama este momento de una fuerza en inglés se llama torque
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escrito así y hay quien utiliza esta palabra en castellano aunque no es la palabra adecuada
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este momento de una fuerza es análogo a las fuerzas en cuanto a la segunda ley de Newton se refiere
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La segunda ley de Newton nos dice que la suma de todas las fuerzas debe ser masa por aceleración.
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Pues bien, hay una ley análoga que nos dice que la suma de todos los momentos de estas fuerzas es proporcional a la aceleración angular.
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La constante de proporcionalidad aquí se llama momento de inercia.
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Momento de inercia.
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este momento de inercia depende de muchos factores
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si lo que queremos girar es simplemente una cosa puntual
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es decir, imaginamos que tenemos aquí una cuerda sin masa pero tensa
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y toda la masa está concentrada al final
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entonces este momento de inercia es masa por distancia al cuadrado
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pero esto es solamente si tenemos una masa puntual al final
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si no, aunque se conservan las unidades, lleva un número multiplicando
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Si lo que queremos, por ejemplo, es pensar en una bola de billar que está dando vueltas sobre sí misma, pues tendremos aquí un factor que nos cambia el momento de inercia.
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Si tenemos un cilindro que rueda, un rotulador que está rodando, pues tendremos un factor distinto dependiendo de la forma y la distribución de la masa de ese objeto.
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- Àngel M. Gómez Sicilia
- Subido por:
- Àngel Manuel G.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 78
- Fecha:
- 25 de noviembre de 2020 - 19:12
- Visibilidad:
- Público
- Duración:
- 05′ 45″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1024x576 píxeles
- Tamaño:
- 212.12 MBytes
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