Torque / Momento de una fuerza

Efecto de giro de una fuerza respecto a un eje. Incluye: Definición de Torque y Cálculo del Torque.

Idea general del tema

El momento de una fuerza, o torque, mide la capacidad de una fuerza para hacer girar un cuerpo alrededor de un punto o de un eje. Es el producto vectorial del vector posición por la fuerza, de modo que depende de dónde y en qué dirección se aplica, no solo de cuánto vale.

El tema define el momento y su dirección, perpendicular al plano que forman r y F, y enseña a calcularlo con tres equivalentes: fuerza por brazo, fuerza tangencial por distancia y producto vectorial por componentes.

Qué vas a comprender de verdad

Al terminar sabrás calcular el módulo, la dirección y el signo del momento de una fuerza, sumar momentos de varias fuerzas y reconocer cuándo un momento es nulo.

También sabrás por qué una fuerza dirigida hacia el eje no hace girar y por qué una llave larga facilita aflojar una tuerca.

Ruta didáctica recomendada

1. Definición de Torque: momento como producto vectorial, su dirección por la regla de la mano derecha y sus unidades.
2. Cálculo del Torque: cálculo práctico mediante brazo de palanca, componente tangencial y componentes cartesianas.

Criterio físico que debes adquirir

El criterio esencial es usar solo la componente de la fuerza perpendicular al brazo, o equivalentemente el brazo perpendicular a la línea de acción. El momento se anula si la fuerza pasa por el eje o es paralela al vector posición, y el momento total es la suma vectorial de los de cada fuerza.

Conexión con problemas reales

• llaves, tornillos y destornilladores.
• puertas, bisagras y manivelas.
• pedales de bicicleta y volantes.
• palancas y balanzas.

Objetivo final del tema

El objetivo final es calcular con seguridad el momento de cualquier fuerza respecto de un eje y usarlo como magnitud de partida de la dinámica de rotación.