Conceptos de Física Mecánica: Momento, Equilibrio y Palancas

Momento de una Fuerza

El momento de una fuerza es el producto entre la intensidad de una fuerza (F) y la distancia perpendicular desde la recta de acción de dicha fuerza al punto o eje considerado. Su fórmula es: M(f;o) = f * d (Nm).

Signo del Momento

• Negativo (-): Cuando el giro se produce en el mismo sentido que el movimiento de las agujas del reloj.
• Positivo (+): Cuando el giro se produce en sentido contrario al movimiento de las agujas del reloj.

Par de Fuerzas o Cupla

Un par de fuerzas o cupla es un sistema de dos fuerzas paralelas, de igual intensidad y sentido contrario, aplicadas a un cuerpo. Como la resultante tiene intensidad igual a 0, no hay traslación, pero sí rotación.

Equilibrio de Cuerpos Suspendidos

Un cuerpo está suspendido cuando la vertical que pasa por el punto de suspensión también pasa por su centro de gravedad.

Tipos de Equilibrio

• Equilibrio Estable: El punto de suspensión se encuentra por encima del centro de gravedad. Ejemplo: una campana.
• Equilibrio Inestable: El punto de suspensión se encuentra por debajo del centro de gravedad. Ejemplo: un paraguas apoyado sobre su punta.
• Equilibrio Indiferente: El punto de suspensión coincide con el centro de gravedad. El cuerpo siempre está en equilibrio. Ejemplo: las paletas de un ventilador.

Equilibrio de Cuerpos Apoyados

Un cuerpo apoyado está en equilibrio cuando la vertical que pasa por su centro de gravedad cae dentro de su base de sustentación. La estabilidad aumenta a medida que el centro de gravedad se acerca a la base de sustentación.

Palancas

Una palanca es una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo o eje por la acción de dos fuerzas: la resistencia y la potencia.

• Peso de un cuerpo: Resistencia
• Fuerza aplicada: Potencia
• Brazo de resistencia (Br): Distancia desde el punto de apoyo a la resistencia.
• Brazo de potencia (Bp): Distancia desde el punto de apoyo a la potencia.

Una palanca está en equilibrio cuando el momento de la resistencia es igual y de signo contrario al momento de la potencia.

Géneros de Palancas

• 1er Género: El punto de apoyo se encuentra entre la resistencia y la potencia. Ejemplos: tijera, pinza.
• 2do Género: La resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la potencia. Ejemplo: pinza rompe nueces.
• 3er Género: La potencia se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia. Ejemplos: pinza de depilar cejas, pinza para agarrar hielo.