Pues Algi

Equilibrio Rotacional
En ciertas ocasiones la aplicación de una fuerza puede provocar la rotación de un cuerpo. Como la chica de la foto que empuja una de las alas de la puerta giratoria y la obliga a rotar alrededor de un eje vertical. Durante la rotación, en este u otro caso, hay un punto (o un eje) que permanece fijo y el sistema gira alrededor de él. Agreguemos a la situación de la puertagiratoria otros ejemplos cotidianos: Ajustar una tuerca con una llave. El giro de la tuerca está originado en la fuerza que se aplica a la herramienta. La fuerza que se hace sobre los pedales de la bicicleta provoca una rotación que se transmite a las ruedas. Aplicar una fuerza en el volante le permite a este girar cambiando la dirección del vehículo. Al jugar en un sube y baja se aplican, endistintos lugares, fuerzas sobre el tablón que está apoyado en su punto medio y puede rotar alrededor de él. En todos estos casos se debe aplicar una fuerza de cierta manera y en un determinado lugar. Analicemos esto con más cuidado Por ejemplo: si en la llave de tuercas de la figura se aplica la fuerza F2, en la dirección del mango, no se logra ningún efecto de ajuste o desajuste. En cambio si laaplicamos perpendicularmente al mango, la llave gira (F3).
Pero hay más. La experiencia muestra que es mucho más efectivo aplicar la fuerza lo más lejos posible de la tuerca (F1). Esto nos plantea la necesidad de considerar dos magnitudes al analizar el estado de rotación de un cuerpo: la fuerza que se aplica y la distancia a la cual se la aplica. Daremos aquí una nueva definición que nos resultarámuy útil a la hora de comprender y describir el equilibrio rotacional. Se llama Torca o Torque al producto entre la fuerza aplicada y la distancia a la cual se la aplica medida, generalmente, desde el punto que permanece fijo. Así como una fuerza provoca una traslación, un torque produce una rotación. El torque mide, de alguna manera, el estado de rotación que provoca la fuerza o la tendencia aproducir una rotación. Así como puede evitarse el desplazamiento de un objeto aplicando una fuerza contraria a la que lo hace mover, puede evitarse una rotación aplicando un torque contrario al que lo hace girar. Por ejemplo, si a la tabla de la figura se le aplica la fuerza F1
se la hace rotar, alrededor de O, en sentido de las agujas del reloj (sentido horario). Si aplicamos del otro lado otrafuerza F2 logramos un efecto de rotación opuesto (contrario a las agujas del reloj), que puede equilibrar al sistema Si la tabla queda en equilibrio, se cumple que:
El torque de F1 es igual en valor y opuesto en sentido al de F2.
Observe que no es necesario que las fuerzas sean iguales; deben ser iguales los torques que provocan. Es decir:
F1 . d1 = F2 . d2 donde d1 y d2 son las distanciasrespectivas al punto O.
La masa de 100 kg (con un peso de 1000 N) y ubicada a 1 cm (0,01 metros) del punto de apoyo, provoca el mismo torque que la masa de 5 kg (50 N de peso) colocada a una distancia de 20 cm ( 0,2 metros): F1 . d1 = F2 . d2 1000 N . 0,01 m = 50 N . 0,2 m 10 Nm = 10 Nm
Brazo de palanca: son las distancias; ya sea de la resistencia o potencia al punto de apoyo de las palancas decualquier género
Imaginemos la situación de la figura. Una barra —la palanca— se encuentra apoyada en el punto O, denominado fulcro, mediante una articulación de modo que los brazos de palanca, longitudes desde el punto de apoyo hasta los extremos, son respectivamente a y b; ésta última en realidad hasta el centro de gravedad de la carga de peso R que deseamos levantar, resistencia, mediante laaplicación de la fuerza P, potencia.[1]
En el caso más sencillo se puede considerar que la barra es rígida (no se deforma) y no tiene peso.
En situación de equilibrio —el conjunto no se mueve— el momento respecto del fulcro O debe ser nulo, es decir, los productos de las fuerzas (resistencia y potencia) por sus brazos de palanca respectivos deben ser iguales:
Ecuación que se conoce como...