43. COMPOSICIÓN DE FUERZAS PARALELAS DE SENTIDO CONTRARIO E IGUAL MAGNITUD (CUPLA O PAR DE FUERZAS)
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 43: Composición de fuerzas paralelas de sentido contrario e igual magnitud (Cupla o Par de Fuerzas).
Tema: Estática en Sólidos.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).
Sitio Oficial de Julioprofe: http://www.julioprofe.net
 Vamos a explicar como se realiza la composición de fuerzas paralelas de sentido contrario e igual magnitud. Es esta situación, tenemos una fuerza F1 y una fuerza F2 que son paralelas entre si, ambas son fuerzas verticales. Del sentido contrario vemos que F1 apunta hacia abajo mientras que F2 apunta hacia arriba y son de igual magnitud. Por esa razón hemos dibujado las dos fuerzas, los dos vectores del mismo tamaño. Estas dos fuerzas se encuentran separadas por este segmento AB que es perpendicular a ambos vectores. Debemos entonces determinar la fuerza resultante, porque vamos a hacer la composición de ellas dos. La fuerza resultante en este caso por tratarse de fuerzas paralelas de sentido contrario nos dice la teoría que se obtiene haciendo la diferencia entre sus magnitudes. Pero como en este caso son iguales, son de igual magnitud, esa diferencia nos dará cero. Esta fuerza vale lo mismo que esta, al restarlas entre si nos da cero. ¿Qué quiere decir esto? Que la fuerza resultante sobre esta estructura suponiendo que AB fuera por ejemplo una barra rígida sometida a la acción de estas dos fuerzas. Entonces tendría una fuerza resultante de cero, lo cual nos dice que no tendría una traslación. Si hubiese una fuerza resultante por ejemplo hacia abajo, entonces la barra sufriría una traslación hacia abajo. O si la fuerza resultante apuntara hacia arriba, pues la barra se trasladaría hacia arriba. Pero en este caso como la fuerza resultante es igual a cero, quiere decir que este objeto no presenta traslación. Lo que va a presentar es una rotación. Aquí se va a producir un giro o una rotación en sentido contrario a las manecillas del reloj. Es como si este marcador fuera la barra, entonces presentaría este movimiento sometido a la acción de estas dos fuerzas. Es por ejemplo como cuando tomamos con las dos manos el timón de un carro, el volante de un carro y hacemos el movimiento de giro. O por ejemplo si tomamos una cruzeta, por ejemplo para aflojar el perno de una llanta, entonces también ejercemos dos fuerzas como estas dos. O sea paralelas y de sentido contrario y de la misma magnitud para producir el giro. Este arreglo que tenemos de dos fuerzas paralelas de sentido contrario e igual magnitud es lo que se conoce como cupla o par de fuerzas. Esta cupla, es decir este par de fuerzas de igual magnitud nos va a producir un momento, es decir un toque o un giro en sentido contrario de las manecillas del reloj. Ese momento, vamos a llamarlo con la letra M o también el toque que se produciría en este caso, con la letra grega tau, será igual al producto de cualquiera de las dos fuerzas por esta longitud AB que sería el brazo de la cupla. Es decir, sería F1 multiplicado por el segmento AB o también sería igual a F2 multiplicado por el brazo AB. Cualquiera de las dos nos sirve para determinar el momento o el toque que se produce en este caso. Entonces esto será de gran importancia, esto de la cupla o par de fuerzas para situaciones donde necesitemos garantizar lo que se llama el equilibrio rotacional de una estructura. Eso lo veremos en un video posterior donde mencionaremos las condiciones para que haya equilibrio total de un cuerpo.
[{"start": 0.0, "end": 18.0, "text": " Vamos a explicar como se realiza la composici\u00f3n de fuerzas paralelas de sentido contrario e igual magnitud."}, {"start": 18.0, "end": 26.0, "text": " Es esta situaci\u00f3n, tenemos una fuerza F1 y una fuerza F2 que son paralelas entre si, ambas son fuerzas verticales."}, {"start": 26.0, "end": 34.0, "text": " Del sentido contrario vemos que F1 apunta hacia abajo mientras que F2 apunta hacia arriba y son de igual magnitud."}, {"start": 34.0, "end": 40.0, "text": " Por esa raz\u00f3n hemos dibujado las dos fuerzas, los dos vectores del mismo tama\u00f1o."}, {"start": 40.0, "end": 47.0, "text": " Estas dos fuerzas se encuentran separadas por este segmento AB que es perpendicular a ambos vectores."}, {"start": 47.0, "end": 53.0, "text": " Debemos entonces determinar la fuerza resultante, porque vamos a hacer la composici\u00f3n de ellas dos."}, {"start": 53.0, "end": 63.0, "text": " La fuerza resultante en este caso por tratarse de fuerzas paralelas de sentido contrario nos dice la teor\u00eda que se obtiene haciendo la diferencia entre sus magnitudes."}, {"start": 63.0, "end": 68.0, "text": " Pero como en este caso son iguales, son de igual magnitud, esa diferencia nos dar\u00e1 cero."}, {"start": 68.0, "end": 74.0, "text": " Esta fuerza vale lo mismo que esta, al restarlas entre si nos da cero."}, {"start": 74.0, "end": 84.0, "text": " \u00bfQu\u00e9 quiere decir esto? Que la fuerza resultante sobre esta estructura suponiendo que AB fuera por ejemplo una barra r\u00edgida sometida a la acci\u00f3n de estas dos fuerzas."}, {"start": 84.0, "end": 89.0, "text": " Entonces tendr\u00eda una fuerza resultante de cero, lo cual nos dice que no tendr\u00eda una traslaci\u00f3n."}, {"start": 89.0, "end": 96.0, "text": " Si hubiese una fuerza resultante por ejemplo hacia abajo, entonces la barra sufrir\u00eda una traslaci\u00f3n hacia abajo."}, {"start": 96.0, "end": 101.0, "text": " O si la fuerza resultante apuntara hacia arriba, pues la barra se trasladar\u00eda hacia arriba."}, {"start": 101.0, "end": 108.0, "text": " Pero en este caso como la fuerza resultante es igual a cero, quiere decir que este objeto no presenta traslaci\u00f3n."}, {"start": 108.0, "end": 111.0, "text": " Lo que va a presentar es una rotaci\u00f3n."}, {"start": 111.0, "end": 117.0, "text": " Aqu\u00ed se va a producir un giro o una rotaci\u00f3n en sentido contrario a las manecillas del reloj."}, {"start": 117.0, "end": 124.0, "text": " Es como si este marcador fuera la barra, entonces presentar\u00eda este movimiento sometido a la acci\u00f3n de estas dos fuerzas."}, {"start": 124.0, "end": 132.0, "text": " Es por ejemplo como cuando tomamos con las dos manos el tim\u00f3n de un carro, el volante de un carro y hacemos el movimiento de giro."}, {"start": 132.0, "end": 142.0, "text": " O por ejemplo si tomamos una cruzeta, por ejemplo para aflojar el perno de una llanta, entonces tambi\u00e9n ejercemos dos fuerzas como estas dos."}, {"start": 142.0, "end": 147.0, "text": " O sea paralelas y de sentido contrario y de la misma magnitud para producir el giro."}, {"start": 147.0, "end": 157.0, "text": " Este arreglo que tenemos de dos fuerzas paralelas de sentido contrario e igual magnitud es lo que se conoce como cupla o par de fuerzas."}, {"start": 157.0, "end": 167.0, "text": " Esta cupla, es decir este par de fuerzas de igual magnitud nos va a producir un momento, es decir un toque o un giro en sentido contrario de las manecillas del reloj."}, {"start": 167.0, "end": 182.0, "text": " Ese momento, vamos a llamarlo con la letra M o tambi\u00e9n el toque que se producir\u00eda en este caso, con la letra grega tau, ser\u00e1 igual al producto de cualquiera de las dos fuerzas por esta longitud AB que ser\u00eda el brazo de la cupla."}, {"start": 182.0, "end": 192.0, "text": " Es decir, ser\u00eda F1 multiplicado por el segmento AB o tambi\u00e9n ser\u00eda igual a F2 multiplicado por el brazo AB."}, {"start": 192.0, "end": 198.0, "text": " Cualquiera de las dos nos sirve para determinar el momento o el toque que se produce en este caso."}, {"start": 198.0, "end": 210.0, "text": " Entonces esto ser\u00e1 de gran importancia, esto de la cupla o par de fuerzas para situaciones donde necesitemos garantizar lo que se llama el equilibrio rotacional de una estructura."}, {"start": 210.0, "end": 222.0, "text": " Eso lo veremos en un video posterior donde mencionaremos las condiciones para que haya equilibrio total de un cuerpo."}]