Momentos de Fuerza, Cuplas, Teorema de Varignon y Máquinas Simples
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Momentos, Cuplas y Máquinas Simples
Momento de una Fuerza
El momento de una fuerza con respecto a un punto es el producto vectorial entre la fuerza y la distancia que separa al punto de la línea de acción de la fuerza. Esta distancia es el segmento perpendicular a la recta de acción de la fuerza que pasa por el punto considerado.
Signo del momento: Si la fuerza gira en torno al punto "o" en sentido contrario a las agujas del reloj, el momento es positivo; en caso contrario, es negativo.
Momento de una Cupla
El momento de una cupla se define para un sistema de dos fuerzas paralelas con sentidos opuestos y el mismo módulo. Este sistema genera un momento calculable. Una cupla sirve para trasladar una fuerza de un punto a otro.
La resultante de las fuerzas en una cupla es nula, y el momento se produce en el punto medio de la distancia que separa a las fuerzas. Su dirección es perpendicular al plano que las contiene.
Teorema de los Momentos (Teorema de Varignon)
El Teorema de Varignon establece que la suma de los momentos de todas las fuerzas componentes de un sistema de fuerzas, con respecto a un punto "o" (centro de momentos), es igual al momento de la resultante del sistema con respecto al mismo punto "o".
Máquinas Simples
Las máquinas simples se utilizan desde la antigüedad para facilitar el trabajo humano y reducir el esfuerzo necesario para realizar tareas.
Palancas
Las palancas son barras rígidas que giran en torno a un punto fijo llamado punto de apoyo ("o"). La potencia ("P") es la fuerza que se ejerce, y la resistencia ("R") es el peso que se quiere levantar.
Palancas de Primer Género (P-O-R)
En las palancas de primer género, el punto de apoyo se encuentra entre la potencia y la resistencia. Ejemplos: sube y baja, remo, tijera, balanza de platillos.
Palancas de Segundo Género (P-R-O o O-R-P)
En las palancas de segundo género, la resistencia se ubica entre la potencia y el punto de apoyo. Ejemplo: carretilla.
Palancas de Tercer Género (O-R-P)
En las palancas de tercer género, la potencia se ubica entre el punto de apoyo y la resistencia. Ejemplos: caña de pescar, pinza de hielo, pinza de depilar.
Poleas Fijas
Una polea fija consiste en una rueda por donde pasa una cuerda. Se ejerce la potencia en un extremo de la cuerda para levantar la resistencia, que se encuentra en el otro extremo. Es fija porque se sostiene de la parte superior mediante una armadura. La polea fija funciona como una palanca de primer género.