Concepto de momento de una fuerza

 

 

Se denomina momento de una fuerza respecto de un punto, al producto vectorial del vector posición r de la fuerza por el vector fuerza F.

M = r´F

m_fuerza.gif (1051 bytes) La analogía de la llave y el tornillo, nos ayuda a entender el significado físico de la magnitud momento, y a determinar correctamente el módulo, la dirección y el sentido del momento de una fuerza:
  • El módulo es el producto de la fuerza por su brazo (la distancia desde el punto O a la recta de dirección de la fuerza). M = Fd
  • La dirección perpendicular al plano que contiene la fuerza y el brazo.
  • El sentido viene determinado por el avance del tornillo cuando hacemos girar a la llave.

Ejemplo:

Supongamos que tenemos tres llaves que actúan sobre tres tornillos en la forma indicada por las figuras. Se aplica una fuerza F en el extremo de la llave. Es fácil contestar a las siguientes preguntas:

palanca1.gif (2362 bytes) En la primera figura, el tornillo avanza en una dirección perpendicular al plano de la página, y hacia el lector. El módulo del momento es Fd.

En la segunda figura, el tornillo avanza en una dirección perpendicular al plano de la página, y hacia dentro (sentido contrario al anterior). El módulo del momento es F2d. Con una llave más larga estamos en una situación más favorable que disponiendo de una llave más corta.

En la tercera figura, el tornillo avanza en una dirección perpendicular al plano de la página, y hacia el lector. El módulo del momento es sen30·2d=Fd. Esta situación es equivalente a la primera.

palanca2.gif (1604 bytes) Supongamos una barra de masa despreciable, que está sujeta por su extremo O.

Si colocamos un peso P a una distancia x del origen. El momento de esta fuerza respecto del origen O es P·x.

Para que la barra esté en equilibrio la fuerza F deberá ser tal que el momento total sea nulo. F.d = P.x

Para practicar con un applet pulsa el siguiente botón: