Momento o torque

Momento, o torque, es una fuerza de giro.

fuerza de momento en ángulo recto en la llave

Momento: Fuerza multiplicada por la distancia en ángulo recto.

momento en una caña de pescar

 

Puedes sentir el momento cuando te aferras a una caña de pescar.

Además de aguantar su peso, debes evitar que gire hacia abajo.

Ejemplo: 120 Newtons de fuerza a 0.3 m

fuerza de momento en ángulo recto en la llave

M = 120 N × 0.3 m = 36 Nm

 

ejemplos de fuerza de momento y distancia para llave

En ángulo recto

Recuerda usar la distancia en ángulo recto con la fuerza.

 

Un ángulo diferente y obtenemos menos momento.

 

 

Y empujar directamente hacia el cerrojo no produce ningún momento.

Ejemplo (continuación): 115° en lugar de 90°

fuerza de momento en ángulo recto en la llave

M = 120 N × 0.3 m × sen(115°) = 32.63... Nm

Palancas

lever torque 500N at 0.7m applies force at 0.07m

Ejemplo: ¿Cuánto es la Fuerza F?

El momento de los 500 N es:

500 N × 0.7 m = 350 N m

Eso será igual al momento de la fuerza F:

F × 0.07 m = 350 N m

Reacomodamos:

F = 350 N m / 0.07 m = 5000 N

Es 10 veces más grande.

Las palancas son tan importantes que hay nombres para cada parte: esfuerzo, carga y apoyo:

esfuerzo, carga y apoyo

Momento en una viga

Esta viga está pegada a la pared (llamada voladizo):

hombre en una viga

El diagrama de cuerpo libre se ve así:

fuerza voladizo diagrama de cuerpo libre

La fuerza ascendente R equilibra el peso descendente.

¡Con solo esas dos fuerzas, el rayo girará como una hélice!

Pero también hay un Momento que lo equilibra.

Ejemplo: nuestro sujeto tiene una masa de 80 kg, lo que provoca 785 N de fuerza

785 N actuando a 3.2 m de la pared provoca un momento de:

M = 785 N × 3.2 m = 2512 Nm

Y ese momento es lo que detiene la rotación del rayo. (Imagina que la pared está mal hecha, ¿qué pasaría cuando nuestro chico se pare en la viga?)

 

¡Refuerza tu aprendizaje resolviendo los siguientes retos sobre este tema! (Nota: están en inglés).