Equilibrio y Rotación

Muchos de los procesos y fenómenos cotidianos de nuestras vidas se relacionan conun campo de conocimiento de la ciencia, incluido dentro de la física, que comprendeel estudio de lo que llamamos fuerzas, las responsables de interactuar con losobjetos para determinar distintas situaciones de equilibrio (ya sea estable, inestableo indiferente) o para intervenir en diferentes artilugios que nos facilitan los trabajos(como sucede en el caso de los grifos o de la utilización de llaves para apretar lostornillos). Además, a partir de algunos de estos elementos, también se establecenciertos conceptos, como sucede con el de momento de una fuerza.

E Q U I L I B R I O Y R O T A C I Ó N

FUERZA DE ROTACIÓNAlgunos aparatos cambian ladirección o la intensidad de unafuerza para que ciertos trabajos serealicen con menos esfuerzo. Asísucede por ejemplo al aplicar unafuerza de rotación sobre un eje(como en un grifo: la enorme presióndel agua se controla con pocoesfuerzo mediante una llave con uneje que empuja hacia abajo unaarandela de cierre) o al dar vueltas ala cabeza de un tornillo con unallave, pues gracias al efecto depalanca, la fuerza de giro seincrementa con mayor intensidad enel avance de la rosca.

Infografía: Juan Emilio SerranoTextos: Manuel Irusta / EL MUNDO

Fuerza

Fuerza

Fuerza

EL PAR MOTOREste término se define como el resultado de ejerceruna fuerza a cierta distancia de un eje de rotación,con lo que se consigue que un cuerpo gire (como

sucede con la tuerca de la imagen superior). Alaplicar la fuerza desde más lejos del objeto (porejemplo, con un mango más largo), el efecto de

giro se aumenta.

EL EQUILIBRIOUn objeto se encuentra en equilibrio cuando lasdistintas fuerzas que actúan sobre él secompensan de manera que se eliminanmutuamente. Si la velocidad inicial es nula, elcuerpo permanecerá en reposo.

MOMENTO Y EQUILIBRIOEl momento de una fuerza se define como la medida del efectode rotación que causa y se establece a partir del producto de lamagnitud de la fuerza por su distancia a un punto o a una recta,que se mide perpendicularmente a la dirección de la fuerza.Para que haya equilibrio, es necesario que la suma de losmomentos en torno a cualquier eje sea cero.

ESTABLEEn este caso, un cuerpo separadoligeramente de su posición de equilibrio larecobra al dejarlo en libertad.

INESTABLEAquí, el objeto se aleja todavía más de suposición inicial hasta alcanzar la situación

de equilibrio estable.

EQUILIBRIOINDIFERENTEEn esta situación, elcuerpo se mantiene ensu nueva posición alser sometido a undesplazamiento.

Centrode masa

Centrode masa

Centrode masa

MomentoMomento 300 N 200 N

1 m 2 m 3 m

Mismafuerzaaplicada

Parmotor

Parmotordoble

Doblelongitud de la llave

Momento antihorario

=300 N x 2 m=600 Nm

Momento horario

=200 N x 3 m=600 Nm