Torque y Rotación

Cristina ArriolaGaby FernándezCamila Galarce

3ºB

“Dadme un punto de apoyo y levantaré el mundo.”

(Arquímides)

Cuerpo Sólido Rígido• Es un cuerpo ideal que no sufre deformaciones

por efecto de fuerzas externas, donde las posiciones relativas de sus partículas no cambian.

Al aplicar una fuerza…

Puede producir:

• Una Traslación

• Una Rotación

(Pueden actuar simultáneamente)

Torque o Momento de la Fuerza• Es una magnitud física que mide el efecto de rotación

producido al aplicar una fuerza sobre un cuerpo rígido.

Torque t• Producto vectorial entre el vector r y la

fuerza aplicada F.

• Magnitud Vectorial

•Fuerza aplicada (F)

•Radio Vector (r)

•Ángulo entre los vectores (α)

Depende de:

-Magnitud y dirección de F

-Su punto de aplicación respecto a O

O

Se mide en Newton/ Metro (N/m)

• Modulo del Torque

• Dirección

• Sentido

T= r · F · sen α

Perpendicular al plano formado por r y F.

Según regla de la mano derecha.

Ejercicios• Para hacer girar un carrusel se

debe aplicar una fuerza de 100(N) perpendicular a su radio a 1 (m) del eje de giro. ¿ Qué fuerza se debería aplicar a?

• - 2 (m) del eje de giro?• -4 (m) del eje de giro?

Si queremos soltar un tuerca,¿Es más conveniente tomar la llave al medio o al extremo?

Tener en cuenta que : sen 90º =1

a) 50 (N) b) 25(N)

Tipos de Torque

• Torque positivo Cuando gira en sentido antihorario.

• Torque Negativo Cuando gira en sentido horario.

• Torque Máximo Cuando la fuerza y el radio vector son perpendiculares. Mayor aprovechamiento de la Fuerza.

• Torque Nulo Cuando la fuerza pasa por el centro no genera torque.

Demostrar que cuando la fuerza aplicada pasa por el centro de rotación no hay torque.

¿Qué fuerzas producen Torque?

F1, F2 y F4

centro de rotación

¿ Por qué F3, F5 y F6 no producen torque?

Equilibrio

• Estática: Rama de la Física que estudia los cuerpos que están en equilibrio.

• Equilibrio Estático: Cuando un cuerpo rígido está en reposo o en movimiento rectilíneo a velocidad constante, relativo a un sistema de referencia.

Equilibrio de un sólido rígido

Se debe cumplir que:

Primera ley de Newton.ΣF = 0 ⇒ F1 + F2 + + Fn = 0

Στ = 0 τ 1 +τ 2 + +τr⇒ n = 0

Equilibrio

10 (N)10 (N)

A B0,5 (m)

Punto de apoyo

90º

T= r · F · sen α

T= 0,5(m) · 10(N) · 1

T= 5(Nm) Positivo

T= 5(Nm) Negativo

Tr= ?

Ejercicios• Se desea levantar un bloque de 100(kg). Si el punto de apoyo se

encuentra a 0,6(m) de la piedra, ¿ Qué fuerza se necesita ejercer en un punto a 3(m) del punto de apoyo para levantar el cuerpo y que el sistema quede en equilibrio?

0,6(m)

100(kg)

3(m)

F = ?

Recordar -> Sen 90º = 1 Cuando la F es perpendicular al brazo.

Se debe aplicar una fuerza de 200 (N)

- ¿ En que lado del sistema se necesita aplicar una mayor fuerza? ¿ Por qué?