equilibrio rotacional, física
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Física I
Docente: Ing. Jorge Barragán Salomón
Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicios No. 48
4° “E”
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2.3.2 Equilibrio rotacional• Es el momento de una fuerza o momento
de torsión.• Lo podemos definir como la tendencia de
una fuerza a girar. Es una magnitud vectorial.
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Ecuación matemática del momento de una fuerza
• La magnitud de una fuerza (F) y su brazo de palanca (r) son las que determinan el movimiento de rotación.
MOMENTO DE TORSIÓN = FUERZA X BRAZO DE PALANCAM= F x r
M= momento de torsiónF= fuerzaR= brazo de palanca
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Brazo de palanca• El brazo de palanca de una fuerza se
define como la distancia perpendicular desde la línea de acción de la fuerza al eje de rotación. 𝐹 𝑎
Brazo de palanca
Eje de rotación
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UnidadesLas unidades de MOMENTO DE UNA FUERZA son:
• newton x metro (NM),• libra x pie (Ib-pie),• kilogramos x metro (kgm).
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Momento de torsión resultante• En un sistema de fuerzas concurrentes, donde
éstas tienen un mismo punto de aplicación, la resultante se encuentra sumando las componentes x y y de cada fuerza.
• Las fuerzas que actúan sobre un mismo plano, que no tienen un punto común de aplicación, tendrán un momento de torsión resultante, que será igual a la suma algebraica de todos los momentos de torsión positivos y negativos.
= + +
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Equilibrio de fuerzas paralelas• Las condiciones de equilibrio se aplican
también a las fuerzas paralelas y son:Suma de fuerzas x igual a CEROSuma de fuerzas y igual a CEROSuma algebraica de todos los momentosIgual a CERO
= 0 = 0
∑❑
❑
𝑀=0
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Ejemplos cotidianos• El equilibrio rotacional se puede aplicar en
todo tipo de instrumentos en los cuales se requiera aplicar una o varias fuerzas o torques para llevar a cabo el equilibrio de un cuerpo. Entre los instrumentos más comunes están la palanca, la balanza romana, la polea, el engrane, etc.
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Ejemplo• La aplicación de una fuerza puede provocar la rotación de
un cuerpo. Como el chico de la foto que empuja una de las alas de la puerta giratoria y la obliga a rotar alrededor de un eje vertical.Durante la rotación, en este u otro caso, hay un punto (o un eje) que permanece fijo y el sistema gira alrededor de él.
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• Centro de masa se define como el punto en el que, si un plano pasa por él, los momentos de las masas de un lado del plano son iguales a los momentos de las masas al otro lado del plano.
• Nos permite analizar el movimiento global de un sistema de partículas.
• Representa todo un sistema como una sola partícula o masa puntual.
• El centro de la masa de un cuerpo regular está en el centro geométrico.
Centro de masa
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• Es el punto donde se concentra todo el peso del cuerpo.
Centro de gravedad