Tension Y Capilaridad
En términos de ingeniería, encontramos Torsión en una barra, eje u objeto, cuando uno de sus extremos permanece fijo y el otro se somete a una fuerza giratoria (un par).EFECTOS DE LA TORSIÓN:
Los efectos de la aplicación de una carga de torsión a una barra son: (1) producir un desplazamiento angular de la sección de un extremo respecto al otro y (2) originartensiones cortantes en cualquier sección de la barra perpendicular a su eje.
MOMENTO TORSOR:
A veces, a lo largo de un eje actúan una serie de pares. En este caso, es conveniente introducir unnuevo concepto, el momento torsor, que se define para cada sección de la barra, como la suma algebraica de los momentos de los pares aplicados, situados a un lado de la sección considerada.Naturalmente, la elección de lado es arbitraria en cada caso.
Si aplicamos una fuerza F perpendicular a la barra a una distancia r con respecto al punto de suspensión, se produce un desplazamientoangular q alrededor del eje vertical.
En la varilla se origina un par de fuerzas recuperador M proporcional al ángulo (mientras no se sobrepase el límite de elasticidad) que tiende a devolver ala barra a su posición inicial. Podemos escribir:
M = Fr = -Dq (1)
donde D es la constante de torsión (la constante recuperadora) cuyo valor para el caso de una varilla cilíndrica es:
D=Grπ42Ldonde G es el módulo de torsión del material y R y L son el radio y la longitud de la varilla, respectivamente. La constante de torsión se mide en Nm.
El par recuperador M definido por laecuación (1) se opone a la torsión de la varilla y da lugar a que la barra efectúe unas oscilaciones alrededor de la posición de equilibrio. En efecto, si I es el momento de inercia del todo el conjuntorespecto del eje, y consideramos el ángulo q pequeño, aplicando la ecuación fundamental de la dinámica de rotación se obtiene la siguiente ecuación diferencial de un movimiento armónico simple:
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