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Lección 90

Movimiento de rotación: Ejercicio #2 sobre Momento de Torsión

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En este video se trata el tema de movimiento de rotación y la dinámica de movimiento rotacional relacionada con el momento de torsión o torque. Se realiza un ejemplo el cual es útil para deducir otra fórmula para la determinación del torque. El enunciado dice que un mecánico aplica una fuerza de 50N al extremo de una llave de 20 cm en un ángulo de 30' respecto a su longitud. Calcular: a) la magnitud del momento de torsión aplicada b) el momento de torsión máximo que podría aplicarse para dicha fuerza. En una gráfica se representan las distintas variables relacionadas con el momento de torsión o torque. Puede observarse que se ha indicado cómo se aplica la fuerza F, que es un vector que tiene magnitud y sentido. Se han representado el vector F fuerza en sus componentes rectangulares. Así mismo el ángulo formado respecto a la horizontal, el triangulo formado por la magnitud del vector F y sus componentes es un triángulo rectángulo. Se puede definir el momento de torsión como igual a la distancia sobre la cual se aplica la fuerza que genera el movimiento, es decir, la distancia desde el eje de rotación o punto en el que empieza a rotar hasta el punto de aplicación de la fuerza F multiplicado por la componente de la fuerza que realmente realiza el giro que caracteriza el momento de torsión. Recordemos que el momento de torsión es la tendencia a girar que va a presentar un objeto debido a la aplicación de una fuerza F. Como podemos observar no toda la fuerza F va a ser la causante del giro o rotación, solamente la responsable del giro de un objeto, si hacemos el análisis de fuerzas, va a ser la fuerza que sea perpendicular a esa distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el punto de rotación. Así mismo podemos decir que la componente de la fuerza sobre el eje X no genera movimiento de rotación en este caso, por lo tanto la única componente de la fuerza que genera movimiento rotacional va a ser la componente y para determinar la magnitud de la fuerza en “y” tenemos que emplear la función trigonométrica seno del ángulo. Para hallar la magnitud del momento de torsión, conocemos el valor de la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza y el eje de rotación, el ángulo y la magnitud de la fuerza aplicada, con lo que podemos hallarla. Para hallar el momento de torsión máximo que podría aplicarse para dicha fuerza, se da cuando toda la fuerza aplicada sea perpendicular, por lo que se determina como el producto de r por F, valores que ya conocemos.
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