Significado de torque en fisica

Contenidos
  1. Qué es el par motor en la clase de física 11
    1. Torque übersetzung
    2. Ejemplos de par
    3. Fórmula de par

Qué es el par motor en la clase de física 11

El par (también conocido como momento o momento de fuerza) es la tendencia de una fuerza a provocar o modificar el movimiento de rotación de un cuerpo. Es una fuerza de torsión o giro sobre un objeto.  El par se calcula multiplicando la fuerza por la distancia. Es una magnitud vectorial, lo que significa que tiene una dirección y una magnitud. Puede variar la velocidad angular o el momento de inercia de un objeto, o ambos.

Las unidades del Sistema Internacional de Medidas (SI) utilizadas para el par son los newton-metros o N*m. Aunque los newton-metros equivalen a julios, dado que el par no es trabajo ni energía, todas las mediciones deben expresarse en newton-metros. El par se representa con la letra griega tau: τ en los cálculos. Cuando se denomina momento de fuerza, se representa por M. En unidades imperiales, puede verse libra-fuerza-pie (lb⋅ft), que podría abreviarse como libra-pie, con la "fuerza" implícita.

La magnitud del par depende de cuánta fuerza se aplique, de la longitud del brazo de palanca que conecta el eje con el punto donde se aplica la fuerza y del ángulo entre el vector fuerza y el brazo de palanca.

Torque übersetzung

Desglosémoslo un poco más. Imagina que estás apretando un tornillo con una llave inglesa. Aplicas cierta fuerza en el extremo de la llave, que se transfiere al tornillo en el otro extremo. Así se aplica un par de torsión, o fuerza de torsión, al tornillo.

Así es como funciona: Si continuamos con nuestro ejemplo de la llave inglesa e imaginamos que estamos utilizando una llave inglesa específica de un pie de largo para apretar un tornillo. Aplicando una libra de fuerza al extremo de esa llave de un pie de longitud se ejerce una libra-pie de par sobre el tornillo. Se puede aplicar más par añadiendo más peso o utilizando una llave más larga.

Todos los motores, ya sean de gasolina o híbridos, generan una cierta cantidad de potencia y par. Ambos están relacionados entre sí y expresan la potencia del motor de diferentes maneras. El par se utiliza incluso para calcular la potencia de un motor. Tanto la potencia como el par se miden para dar a los compradores una idea del rendimiento que pueden esperar de su vehículo.

Los motores de los coches y camiones convencionales suelen generar entre 100 y 400 lb-pie de par. Este par lo generan los pistones del motor al subir y bajar por el cigüeñal, haciéndolo girar continuamente. Este par se transfiere a las ruedas del vehículo a través de la transmisión y la cadena cinemática.

Ejemplos de par

El par es una medida de la fuerza que actúa sobre un objeto y hace que éste gire. El objeto gira alrededor de un eje, que llamaremos punto de giro, y que denominaremos '\(O\)'. A la fuerza la llamaremos '\(F\)'. La distancia desde el punto de giro hasta el punto donde actúa la fuerza se denomina brazo de momento, y se denota por "\(r\)". Obsérvese que esta distancia, "\(r\)", es también un vector, y apunta desde el eje de rotación hasta el punto donde actúa la fuerza. (Consulte la Figura 1 para ver una representación pictórica de estas definiciones).

En otras palabras, el par es el producto cruzado entre el vector distancia (la distancia desde el punto de giro hasta el punto donde se aplica la fuerza) y el vector fuerza, siendo "\(a\)" el ángulo entre \(r\) y \(F.\).

El producto cruz, también llamado producto vectorial, es una operación sobre dos vectores. El producto cruz de dos vectores produce un tercer vector que es perpendicular al plano en el que se encuentran los dos primeros. Es decir, para el cruce de dos vectores, \(A\) y \(B\), colocamos \(A\) y \(B\) de forma que sus colas estén en un punto común. Entonces, su producto cruzado, \(A por B), da un tercer vector, digamos \(C), cuya cola también está en el mismo punto que las de \(A) y \(B.\) El vector \(C) apunta en una dirección perpendicular (o normal) tanto a \(A) como a \(B.\) La dirección de \(C) depende de la Regla de la Mano Derecha.

Fórmula de par

POV: Estás ayudando a tu padre a cambiar los neumáticos de su coche para la temporada. Coges una llave de tubo del garaje para aflojar las tuercas del buje, pero parece imposible por mucho que aprietes. Tu padre le da a tu hermano pequeño una barra de potencia, ¡y ahora está aflojando esas tuercas como un campeón!

¿Qué ha pasado? ¿Cómo puede aflojar esas tuercas sin sudar usando una barra más larga? La respuesta es la torsión. Se trata de un concepto de física increíblemente útil que puedes aplicar en la vida real, así que asegúrate de conocerlo bien.

La torsión (τ) es una fuerza de torsión o giro que provoca la rotación alrededor de un eje. Cada vez que abres un tarro girando la tapa o aflojas una tuerca con una llave inglesa, aplicas una fuerza de torsión. A diferencia de la fuerza lineal, que provoca el movimiento en línea recta, la torsión provoca el movimiento de rotación de los objetos alrededor de un eje de giro.

En el caso de los neumáticos de coche, estás aplicando una fuerza de torsión sobre la tuerca utilizando una llave de tubo. Una vez que la tuerca está lo suficientemente floja, puedes utilizar los dedos para desenroscarla sólo la tapa del tarro utilizando menos par de torsión.

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