Momento de una fuerza o simplemente momento, es lo mismo que torque, o par, o cupla. Es el producto de una fuerza por una distancia que normalmente es un brazo de palanca, o el radio de un eje rotativo.
Los ejemplos cotidianos que daría son la apertura y/o cierre del robinete o volante de una canilla (grifo), cualquier puerta que tenga bisagra o goznes, al abrirla requiere un momento que estamos aplicando al girarla desde la manija.
Cuando vas en el auto, el giro del motor se logra venciendo rozamientos, por lo que al girar aplica un momento o torque que se transmiter a las ruedas ar moverlo. Si en tu trabajo o por hobbie ajustas tuercas, tornillos, cualquier tipo de palanca que apliques hasta para subir el volumen de un aparato electrónico si lo hacés por un tradicional potenciómetro de accionamiento manual, en todos estos casos estás aplicando un torque, o una cupla o sencillamente un momento.
lunes, 22 de agosto de 2011
Torque!
Suponiendo despreciable la masa de la varilla, calcula el torque del sistema y su aceleración angular.
Datos: L1 = 1 m; L2 = 2 m; m1 = 3 kg; m2 = 2 kg; φ = 30º
Solución:
Datos: L1 = 1 m; L2 = 2 m; m1 = 3 kg; m2 =2 kg; φ = 30º
Momento del torque del sistema:
Momento de P1:
Momento de P2:
Momento de N:
MN = 0 (la fuerza está aplicada en el eje)
Como el momento de P2 es mayor que el momento de P1, el momento del torque será:
Este momento hará que la barra comience a girar en el sentido contrario al de las agujas del reloj.
Aceleración angular:
(Momento de inercia de una masa puntual: I = m r2)
Ejemplo De Torque!
Una viga simplemente apoyada está cargada como indica la figura. Se busca
determinar las reacciones de apoyo. Verifique que sus resultados son correctos.
Ro Rp3
Solución:
Las ecuaciones de la estática son tres y permiten resolver el equilibrio en el plano
Fx = 0 Fy = 0 M = 0
El primer paso es simple: resolver el valor de HA. Para ello utilizamos la ecuación de
proyecciones de fuerzas sobre un eje paralelo a las x
Fx = 0 = HA por lo tanto HA vale 0
Para resolver las otras dos incógnitas conviene usar la ecuación de momentos, porque
la ecuación Fy = 0 no se puede aplicar, ya que al hacerlo aparecerían dos valores
indeterminados en ella.
Para ello se debe elegir el punto respecto del cual se calculará el momento. Ojalá se
use un punto al cual concurran fuerzas incógnitas. Se elige entonces el punto A.
MA = 0 = P1 x dA1 + P2 x dA2 + RB x L = 0 el índice A indica que es la distancia
entre la fuerza considerada y el punto A.
MA = 0 = (+3 t x 2 m) + (+5 t x 4 m) + (-VB x 8 m) = 0
pasamos el término que contiene la incógnita
-(-VB x 8 m) = 6 tm + 20 tm despejamos VB
VB = 3,25 t
Para conocer el valor de VA se puede recurrir a la ecuación Fy = 0, o a una ecuación
de momento aplicada en otro punto. Veremos que es necesario hacer ambas cosas,
para estar seguros de los resultados.
MB = 0 = P1 x d1B + P2 x d2B + VA x l = 0 al reemplazar por los valores haremos
indicación del giro
MB = 0 = (-3t x 6m) + (-5t x 4m) + (+VA x 8m) = 0 pasamos el término que
contiene la incógnita
-(+VA x 8m) = -18tm – 20tm = -38tm despejamos VA
VA = 4,75 t4
Mencionamos que se debía verificar. Para ello utilizamos la tercera de las ecuaciones
Fy = 0 = P1 + P2 + VA + VB = 0 se enuncia sin tener en cuenta el sentido de las
fuerzas; reemplazamos
Fy = 0 = (-3 t) + (-5 t) + (+4,75 t) + (+3,25 t) = 0
y que verdaderamente es 0, con lo que queda terminado el ejercicio
Ejemplo De Torque!
Una viga uniforme de longitud L sostiene bloques con masas m1 y m2 en dos
posiciones, como se ve en la figura. La viga se sustenta sobre dos apoyos puntuales.
¿Para qué valor de X (en metros) estará balanceada la viga en P tal que la fuerza de
reacción en O es cero?.
Datos:
L = 7 m
d = 1 m
m1 = 2,5 kg
m2 = 9 kg
r
F2
Solución:
Esquematicemos las cargas:
Torque en el punto P:
Σ t = 0
Σ t = m1.g.(L/2 + d) - m2.g.x = 0
m1.g.(L/2 + d) = m2.g.x
Cancelando “g”
m1.(L/2 + d) = m2.x
despejando “x”:
m1.(L/2 + d) = x
m2
reemplazando:
2,5 . (7/2 + 1) = x
9
1,25 m = x
Pregunta 3
Ejemplo De Torque!
Pregunta 1
Se coloca una tuerca con una llave como se muestra en la figura. Si el brazo r es igual
a 30 cm y el torque de apriete recomendado para la tuerca es de 30 Nm, ¿cuál debe
ser el valor de la fuerza F aplicada?.
Solución:
Σ t = r x F = 0,3 m x F = 30 Nm
Despejando:
0,3 m x F = 30 Nm
F = 30 Nm F = 100
Se coloca una tuerca con una llave como se muestra en la figura. Si el brazo r es igual
a 30 cm y el torque de apriete recomendado para la tuerca es de 30 Nm, ¿cuál debe
ser el valor de la fuerza F aplicada?.
Solución:
Σ t = r x F = 0,3 m x F = 30 Nm
Despejando:
0,3 m x F = 30 Nm
F = 30 Nm F = 100
OTRA DEFINICION DE TORQUE!
el torque o cupla, es el efecto producido por una fuerza aplicada en una palanca que solo puede girar en un punto, que seria el centro de un eje. dicha palanca puede ser una rueda, donde el punto de aplicación de la fuerza se encuentre a una distancia "r" de su centro. En tal caso el torque se calcula multiplicando la fuerza por la distancia que hay entre el punto de aplicación y el centro de giro del sistema.
T = F x r [N.m]
en la vida cotidiana podemos ver muchísimos ejemplos
*cuando abrimos un grifo
*en los pedales de una bicicleta
*en una llave para apretar una tuerca
*cuando se saca una tapa a rosca
T = F x r [N.m]
en la vida cotidiana podemos ver muchísimos ejemplos
*cuando abrimos un grifo
*en los pedales de una bicicleta
*en una llave para apretar una tuerca
*cuando se saca una tapa a rosca
QUE ES UN TORQUE?
Informalmente, torque es una fuerza de rotación.
Según Arquimedes, la fuerza aplicada a una palanca, multiplicada por la distancia hacia punto de apoyo, es el torque, y se define en N-m (newtons/metro) aunque también se utilizan mucho las lb-ft (libras/pie) cuando se refieren a autos.
En automóviles y motocicletas, el torque que genera un motor es justamente, la fueza de rotación que es capaz de producir.
Dicho más simple, el torque te dice que tanta fuerza puede producir un motor cualquiera, aunque la mayoria de la gente cree que son los caballos de fuerza los que lo miden, pero eso es incorrecto. Los caballos de fuerza miden con qué rapidez genera un motor su fuerza o torque y son una función de el torque y las revoluciónes por minuto.
Como bien dijo Henry Ford: "Horse power sales cars, torque wins races" ("Los caballos de fuerza venden autos, el torque gana competencias.") haciendo alución al marketing y la ignorancia de la gente que mientras más caballos de fuerza tiene un auto, más se vende.
Según Arquimedes, la fuerza aplicada a una palanca, multiplicada por la distancia hacia punto de apoyo, es el torque, y se define en N-m (newtons/metro) aunque también se utilizan mucho las lb-ft (libras/pie) cuando se refieren a autos.
En automóviles y motocicletas, el torque que genera un motor es justamente, la fueza de rotación que es capaz de producir.
Dicho más simple, el torque te dice que tanta fuerza puede producir un motor cualquiera, aunque la mayoria de la gente cree que son los caballos de fuerza los que lo miden, pero eso es incorrecto. Los caballos de fuerza miden con qué rapidez genera un motor su fuerza o torque y son una función de el torque y las revoluciónes por minuto.
Como bien dijo Henry Ford: "Horse power sales cars, torque wins races" ("Los caballos de fuerza venden autos, el torque gana competencias.") haciendo alución al marketing y la ignorancia de la gente que mientras más caballos de fuerza tiene un auto, más se vende.
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