El par (también conocido como momento o momento de fuerza) es la tendencia de un fuerza para causar o cambiar el movimiento rotacional de un cuerpo Es una fuerza de giro o giro sobre un objeto. El par se calcula multiplicando la fuerza y la distancia. Es un vector cantidad, lo que significa que tiene una dirección y una magnitud. O la velocidad angular para el momento de inercia de un objeto está cambiando, o ambos.
Unidades de par
El sistema internacional de unidades de medida (Unidades SI) utilizado para el par es newton-metros o N * m. Aunque los newton-metros son iguales a Julios, ya que el par no es trabajo o energía, por lo que todas las mediciones deben expresarse en newton-metros. El par está representado por la letra griega tau: τ en los cálculos Cuando se llama el momento de la fuerza, se representa por METRO. En las unidades imperiales, puede ver libras-fuerza-pies (lb⋅ft) que pueden abreviarse como libra-pie, con la "fuerza" implícita.
Cómo funciona el torque
La magnitud del par depende de cuánta fuerza se aplica, la longitud del brazo de palanca que conecta el eje hasta el punto donde se aplica la fuerza, y el ángulo entre el vector de fuerza y la palanca brazo.
La distancia es el brazo del momento, a menudo denotado por r. Es un vector que apunta desde el eje de rotación hacia donde actúa la fuerza. Para producir más torque, debe aplicar fuerza más lejos del punto de pivote o aplicar más fuerza. Como dijo Arquímedes, dado un lugar para pararse con una palanca lo suficientemente larga, podría mover el mundo. Si empuja una puerta cerca de las bisagras, necesita usar más fuerza para abrirla que si la empuja en el pomo de la puerta dos pies más lejos de las bisagras.
Si el vector de fuerza θ = 0 ° o 180 ° la fuerza no causará ninguna rotación en el eje. Sería empujar lejos del eje de rotación porque está en la misma dirección o empujando hacia el eje de rotación. El valor del par para estos dos casos es cero.
Los vectores de fuerza más efectivos para producir torque son θ = 90 ° o -90 °, que son perpendiculares al vector de posición. Hará todo lo posible para aumentar la rotación.
La regla de la mano derecha para el torque
Una parte difícil de trabajar con torque es que es calculado usando un producto vectorial. El par está en la dirección de la velocidad angular que produciría, por lo tanto, el cambio en la velocidad angular está en la dirección del par. Use su mano derecha y doble los dedos de su mano en la dirección de rotación causada por la fuerza y su pulgar apuntará en la dirección del vector de torque.
Par neto
En el mundo real, a menudo se ve más de una fuerza que actúa sobre un objeto para causar torque. El par neto es la suma de los pares individuales. En equilibrio rotacional, no hay torque neto en el objeto. Puede haber pares individuales, pero suman cero y se cancelan entre sí.
Fuentes y lecturas adicionales
- Giancoli, Douglas C. "Física: Principios con aplicaciones", 7ma ed. Boston: Pearson, 2016.
- Walker, Jearl, David Halliday y Robert Resnick. "Fundamentos de la física", 10ª ed. Londres: John Wiley and Sons, 2014.