Momento de una Fuerza
El valor de una fuerza en el momento que la aplicas a un objeto la calculamos según sean las circunstancias y el resultado lo damos en newton/metro.
Veamos unos ejemplos en la vida de cada día.
¿No te has “liado” un poco cuando te encuentras con una puerta que tiene un cartelito que dice TIRAR o EMPUJAR? ¿No te surgen dudas?
Tienes dos puertas: en la 1ª lees “EMPUJAR” y en la 2ª “TIRAR”.
Los muñecos indican la acción que debes realizar cuando te encuentres con una puerta con uno de los dos avisos.
Al otro lado de ambas puertas existen otros carteles que corresponderán a “TIRAR” y“EMPUJAR” respectivamente.
¿No te has preguntado por qué los letreros y asas no se colocan en otro punto de la puerta, por ejemplo, más centrados … como ves en la figura siguiente?
Las puertas y ventanas que por medio de las bisagras están unidas al marco, forman un eje vertical que giran a su alrededor:
Seguramente has visto o incluso manejado una llave inglesa o una llave fija para apretar o aflojar tuercas.
Si la llave la giras en el sentido que marchan las agujas de un reloj el signo del giro es signo menos (negativo):
estás apretando la tuerca. En el sentido anti-horario la aflojas y se adopta el signo más (positivo).
Vemos que una fuerza además de poner en movimiento a un cuerpo que estaba en reposo, o al revés, hacer que pase al estado de reposo al que estaba en movimiento, de deformar cuerpos produce movimientos de rotación.
Cuando empujamos una puerta, apretamos una tuerca, movemos el volante de un coche, etc., estamos produciendo movimientos de rotación.
Al referirnos a los movimientos de rotación hemos de tener en cuenta que se producen alrededor de un punto o un eje.
En el momento de aplicar una fuerza tanto en el caso de las puertas como en el de las tuercas tienes que tener en cuenta:
- Punto o eje de giro
- Fuerza que aplicas
- Distancia entre el lugar donde aplicas la fuerza y el objeto que gira.
Fíjate bien en la figura siguiente:
Las bisagras forman el eje de giro. Cuando empujes la puerta, ésta girará con respecto al eje de giro.
d es la distancia entre el punto o eje de giro y del lugar donde se aplica la fuerza.
En el momento de empujar la puerta ¿dónde pondrás la mano para aplicar la fuerza: en la posición 1, 2 o 3? ¿por qué?
Creo que elegirías la 3ª porque necesitarás emplear menos fuerza para que la puerta se abra.
Dos factores están interviniendo directamente que son la fuerza y la distancia existente entre el punto o eje de giro y el punto donde aplicamos la fuerza.
La fuerza que aplicamos la expresamos en Newton y la distancia en metros.
Si el momento de la fuerza la representamos por M el valor de este momento nos vendrá dado por dos factores: medida de la fuerza (newtons) y la distancia (metros) por lo que podemos escribir:
M = F . d (newton.metro)
