¿Cómo calcular el par perpendicular a la que se aplica la fuerza

En física, la cantidad de par que se ejerce sobre un objeto depende de dos cosas: la fuerza que se ejerce, F- y el brazo de palanca. También llamado el momento
brazo, el brazo de palanca es la distancia perpendicular desde el punto de giro al punto en el que se ejerce su fuerza y ​​se relaciona con la distancia desde el eje, r, por

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es el ángulo entre la fuerza y ​​una línea desde el eje hasta el punto donde se aplica la fuerza.

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Suponga que usted está tratando de abrir una puerta, como en los diversos escenarios en la figura. Usted sabe que si se presiona sobre la bisagra, como en el diagrama A, la puerta no abierto si se presiona el medio de la puerta, como en el diagrama B, la puerta abierta, pero si se presiona el borde de la puerta , como en el diagrama C, la puerta se abrirá más fácilmente.

En la figura, el brazo de palanca, l, es la distancia r de la bisagra hasta el punto en el que se ejerce su fuerza. El par es el producto de la magnitud de la fuerza perpendicular multiplicado por el brazo de palanca. Cuenta con un símbolo especial, la letra griega tau:

Las unidades de par de torsión son unidades de fuerza multiplicada por unidades de distancia, que son newton-metros en el (metro-kilogramo-segundo) sistema MKS y libras-pie en el sistema pie-libra-segundo.

Por ejemplo, el brazo de palanca en la figura es la distancia r (Porque este brazo de palanca es perpendicular a la fuerza), por lo

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Si se presiona con una fuerza de 200 newtons y r es de 0,5 metros, lo que es el par que se ve en la figura? En el diagrama A, se presiona sobre la bisagra, de modo que su distancia desde el punto de pivote es cero, lo que significa que el brazo de palanca es cero. Por lo tanto, la magnitud del par es cero. En el diagrama B, que ejercen los 200 newtons de fuerza a una distancia de 0,5 metros perpendicular a la bisagra, de modo

La magnitud del par aquí es de 100 newton-metros. Pero ahora echar un vistazo a diagrama de C. Se empuja con 200 newtons de fuerza a una distancia de 2r perpendicular a la bisagra, que hace que el brazo de palanca 2r o 1,0 metros, por lo que obtener este par:

Ahora tiene 200 newton-metros de par motor, porque se presiona en un punto dos veces más lejos del punto de giro. En otras palabras, el doble de la magnitud de su par. Pero ¿qué pasaría si, por ejemplo, la puerta estaba parcialmente abierta cuando ejercía su fuerza? Así, se calcularía el par fácilmente, si usted tiene la maestría de brazo de palanca.