Page 165 - Libro Hipertextos Fisica 1

Componente: Procesos físicos

2. De acuerdo con la figura, calcular el valor del torque para los siguientes 0,7 m
casos: O �''
a. La fuerza F mide 50 N, es aplicada a 0,7 m del eje y el ángulo a entre la
fuerza y la barra mide 37°.
b. La fuerza F mide 50 N, es aplicada a 0,7 m del eje y el ángulo a entre la F''
fuerza y la barra mide 53°. Sentido de la rotación

Solución:
a. El torque se calcula mediante:

t 5 2r ? F ? sen a
Como el ángulo mide 37°, el torque es:
t 5 20,7 m ? 50 N ? sen 37° 5 221,6 N ? m
El torque se considera negativo porque la fuerza hace que la barra gire en el sentido de las manecillas del reloj.
b. Como el ángulo mide 53°, el torque es:

t 5 2r ? F sen a
t 5 20,7 m ? 50 N sen 53° 5 228 N ? m
El torque se considera negativo por la misma razón del literal anterior.

3.3 Condiciones de equilibrio para cuerpos rígidos

En la siguiente figura, se representa una barra homogénea de longitud l sujeta a una pared mediante un
pivote. Una cuerda que forma con la barra un ángulo a la sostiene por el otro extremo.

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PJ

Cuando la barra permanece en equilibrio estático, se debe cumplir que la suma de las fuerzas que
actúan sobre ella sea igual a cero.
Por otra parte, como la barra no experimenta movimiento de rotación, la suma de los torques produ-
cidas por las fuerzas que actúan sobre ella es igual a cero. Esto es equivalente a afirmar que, la suma de
los torques de las fuerzas que producen rotación en el sentido de las manecillas del reloj, es igual a, la
suma de los torques de las fuerzas que producen rotación en sentido contrario a las manecillas del reloj.
Entonces, tenemos dos condiciones para que un cuerpo rígido permanezca en equilibrio estático:
n La fuerza neta que actúa sobre el cuerpo es cero, es decir:
F 1 T 1 mg 5 0
n El torque neto (suma de los torques) con respecto a cualquier eje de rotación es cero:
t 1 t 1 t 5 0
mg T F
Para aplicar la segunda condición de equilibrio debemos establecer el eje de rotación con respecto al
cual determinamos los torques. Por ejemplo, si el eje de rotación se considera en el pivote, τ 5 0.
F
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