101. MOMENTO DE UNA FUERZA (Ejercicio 2)
Clases de Física para el grado 1° de Bachillerato en España.
Clase No. 101: Momento de una Fuerza (Ejercicio 2)

Se pide calcular el momento total de las fuerzas en tres casos distintos. 

Tema: Las Fuerzas y los Principios de la Dinámica.
Material producido por #julioprofe en 2010, junto con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).

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 Veamos el caso A donde podemos encontrar el momento total utilizando la siguiente expresión o la siguiente fórmula, podemos hacer uso de ella porque la fuerza aplicada tiene la misma magnitud vemos que son fuerzas de 10 newtons aplicadas en los extremos de esta barra esperamos que la barra presente giro con respecto del punto O que es el punto central entonces el momento total es igual a 2 por R que es la distancia desde el punto de giro hasta el punto de aplicación de la fuerza que será la mitad de 80 centímetros, ese valor en metros nos da 0.4 eso multiplicado por la fuerza es 10 newtons cualquiera de las dos y eso multiplicado por el seno del ángulo que sería 90 grados tenemos R y la fuerza vemos que el ángulo entre ellas dos es de 90 grados el 0 a 90 grados recordemos que equivale a 1 y resolviendo esta multiplicación tenemos entonces un momento total de 8 newtons por metro tenemos un momento o un giro a favor de las manecillas del reloj entonces por convenio de signos le podemos agregar el signo negativo entonces esta será la respuesta a la primera pregunta, es el caso de un momento negativo en la situación B tenemos una barra de 3 metros con fuerzas aplicadas en los extremos, una de 15 newtons y otra de 20 newtons aquí vemos que las fuerzas son de diferente magnitud entonces utilizamos la siguiente expresión para determinar el momento total decimos R1 por F1 por seno de alfa 1 más R2 por F2 por el seno de alfa 2 siendo por ejemplo la fuerza 1 la de 15 newtons y la fuerza 2 la de 20 newtons podemos designarlas de esa manera entonces si esta es la fuerza 1 tenemos que R1 será la distancia desde el punto de giro hasta el punto de aplicación de la fuerza es decir la mitad de 3 metros que es 1.5 metros la magnitud de la fuerza que son 15 newtons y el seno de 90 grados alfa 1 es este ángulo de 90 grados más ahora pasamos a lo relacionado con la fuerza 2 R2 será la distancia del punto de giro al punto de aplicación de la fuerza es decir 1.5 metros por la fuerza 2 que es de 20 newtons por el seno de 90 grados alfa 2 será este ángulo recto de 90 grados nuevamente tenemos el seno de 90 grados equivale a 1 entonces realizamos el resto de operaciones 15 newtons por 1.5 metros que se nos da 22.5 newtons por metro más 1.5 por 20 que se nos da 30 newtons por metro y la suma de estos dos valores nos da 52.5 newtons por metro en este caso tenemos el momento total con signo positivo porque estas dos fuerzas haciendo mirar esta barra alrededor del punto O tendremos entonces una rotación o un giro en contra de las manecillas del reloj por tal razón tenemos un momento total positivo finalmente tenemos la situación C donde podemos observar fuerzas de la misma magnitud es decir ambas de 40 newtons y que están aplicadas en los extremos de esta barra de 60 centímetros de longitud formando exactamente el mismo ángulo entonces de manera similar que lo sucedido en la situación A el momento total puede calcularse con esta expresión vamos entonces a reemplazar los valores R será la distancia desde el punto de giro hasta el punto de aplicación de la fuerza será entonces la mitad de la longitud de la barra es decir la mitad de 60 centímetros que son 30 centímetros y que en metros equivale a 0.13 metros esto por el valor de la fuerza es 40 newtons y esto por el seno del ángulo alfa es 30 grados y es el ángulo que forma R con F 0 de 30 grados equivale a 1 medio y si hacemos toda esa multiplicación es decir 1 medio por 40 que nos da 20, 20 por 0.3 nos da 6 y 6 por 2 nos da 12 tenemos un momento total de 12 newtons por metro ahora veamos el sentido de giro lo que se espera para esta barra es que la rotación se realice a favor de las manecillas del reloj por tal razón tenemos el caso de un momento total negativo esta será entonces la respuesta a la pregunta C y de esta manera terminamos el problema
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