momento de torsión y equilibrio rotacional
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Momento de torsión y equilibrio rotacionalMomento de torsión y equilibrio rotacional
Capítulo 5Física Sexta ediciónPaul E. Tippens
• Condicione de equilibrioCondicione de equilibrio• El brazo de palancaEl brazo de palanca• Momento de torsiónMomento de torsión• Momento de torsión resultanteMomento de torsión resultante• EquilibrioEquilibrio• Centro de gravedadCentro de gravedad
Condiciones de equilibrioCondiciones de equilibrio
La La línea de acciónlínea de acción de una fuerza es una línea imaginaria que de una fuerza es una línea imaginaria que se extiende indefinidamente a lo largo del vector en ambas se extiende indefinidamente a lo largo del vector en ambas direcciones.direcciones.
FLínea de acción
El brazo de palancaEl brazo de palanca
El El brazo de palancabrazo de palanca de una fuerza es la distancia perpendicular de una fuerza es la distancia perpendicular que hay de la línea de acción de la fuerza al eje de rotación.que hay de la línea de acción de la fuerza al eje de rotación.
F
Brazo de palanca
Momento de torsiónMomento de torsión
Momento de torsión = fuerza x brazo de palanca = Fr
El El momento de torsiónmomento de torsión se define como la tendencia a se define como la tendencia a producir un cambio en el movimiento rotacional.producir un cambio en el movimiento rotacional.
El momento de torsión también se llama momento de una fuerza.
• El momento de torsión es El momento de torsión es positivopositivo cuando cuando la rotación producida es en la rotación producida es en sentido sentido opuesto de las manecillas del relojopuesto de las manecillas del reloj (ccw). (ccw).
• El momento de torsión es El momento de torsión es negativonegativo porque porque tiende a causar una rotación en el tiende a causar una rotación en el sentido sentido de las manecillas del relojde las manecillas del reloj (cw). (cw).
Momento de torsión resultanteMomento de torsión resultante
Cuando todas las fuerzas actúan en el mismo plano, el Cuando todas las fuerzas actúan en el mismo plano, el momento de torsión resultantemomento de torsión resultante es la suma de los momentos es la suma de los momentos de torsión de cada fuerza.de torsión de cada fuerza.
R 1 2 3= + += + ...
EquilibrioEquilibrio
La La suma algebraicasuma algebraica de todos los momentos de torsión de todos los momentos de torsión en relación con cualquier eje debe ser en relación con cualquier eje debe ser cerocero..
= + = 1 2 3+ + ... 0
F1 F4
F3
F2
r1 r3
r4
r2 = 0Eje
Centro de gravedadCentro de gravedad
El El centro de gravedadcentro de gravedad de un cuerpo es el punto de un cuerpo es el punto a través del cual actúa a través del cual actúa el el peso resultantepeso resultante, , independientemente independientemente de cómo esté orientado de cómo esté orientado el cuerpo.el cuerpo.
x
CG
Conceptos claveConceptos clave
• Línea de acciónLínea de acción• Eje de rotaciónEje de rotación• Brazo de palancaBrazo de palanca• Momento de torsiónMomento de torsión
• Momento de torsión Momento de torsión resultante resultante
• Equilibrio rotacionalEquilibrio rotacional• Equilibrio totalEquilibrio total• Centro de gravedadCentro de gravedad
Resumen de ecuacionesResumen de ecuaciones
Momento de torsión = fuerza x brazo de palanca
= Fr
R 1 2 3= + += + ...