Calculadora de torque
Esta calculadora de torque te ayuda a encontrar el torque que surge en un objeto en rotación. ¿Qué es exactamente este torque? Imagina un objeto que puede girar alrededor de un punto llamado punto de rotación. Si ejerces una fuerza a cierta distancia del punto de rotación, aunque la fuerza actúe en línea recta, el objeto empezará a girar. Sigue leyendo si quieres aprender a calcular el torque y la fórmula del torque en detalle.
Si buscas el torque en el contexto de la industria automovilística, ¡la calculadora de torque a caballos de fuerza 🇺🇸 puede ser para ti!
Ecuación de torque
El torque, o momento de una fuerza, es la capacidad de producir rotación en un objeto por parte de una fuerza. Depende de tres factores diferentes:
τ = rFsen(θ)
donde:
res el brazo de palanca, la distancia más corta entre el punto de rotación y el punto de aplicación de la fuerza;Fes la fuerza que actúa sobre el objeto;θes el ángulo entre el vector fuerza y el brazo de palanca. Normalmente, es igual a 90°; yτes el torque. Las unidades del torque son newton-metros (símbolo: N⋅m).
Imagina que intentas abrir una puerta. El punto de rotación se encuentra en las bisagras. Cuanto más cerca estés de las bisagras, mayor será la fuerza que debas emplear para abrirla. Sin embargo, si utilizas la manija, el brazo de palanca será mayor y necesitarás menos fuerza para abrir la puerta.
💡 No confundas este concepto con la fuerza centrífuga 🇺🇸: la fuerza centrífuga actúa hacia afuera a partir del punto de rotación, paralelamente al brazo de palanca. Dicha fuerza no provoca torque (puedes comprobarlo sustituyendo un ángulo de 0° en la fórmula de torque).
Cómo calcular el torque
- Empieza por determinar la fuerza que actúa sobre el objeto. Supongamos que
F = 120 N. - Decide la longitud del brazo de palanca. En nuestro ejemplo,
r = 0.5 m. - Elige el ángulo entre el vector fuerza y el brazo de palanca. Si no es igual al valor por defecto de 90°, abre el modo avanzado de la calculadora para cambiarlo. Supondremos que
θ = 90°. Utiliza el modo avanzado para cambiar el valor de θ. - Introduce estos valores en nuestra calculadora. En seguida, utilizará la ecuación de torque para obtener el torque generado:
τ = rFsen(θ) = 0.5 × 120 × sen(90°) = 60 N⋅m. - La calculadora de torque también funciona a la inversa, encontrando la fuerza o el brazo de palanca a partir del torque.
Si quieres aprender más sobre el concepto de fuerza y la segunda ley de Newton, prueba la calculadora de aceleración y la calculadora de la segunda ley de Newton 🇺🇸.
¿Cómo calculo el torque o momento de una fuerza?
Para calcular el torque o momento de una fuerza, sigue estos pasos:
-
Averigua la magnitud de la fuerza aplicada,
F. -
Mide la distancia,
r, entre el punto de rotación y el punto de aplicación de la fuerza. -
Determina el ángulo
θentre la dirección de la fuerza aplicada y el vector entre el punto de aplicación de la fuerza y el punto de giro. -
Multiplica
rporFysen θy obtendrás el torque.
¿Cuál es la unidad SI de torque?
La unidad SI del torque es el newton metro o N⋅m. Para expresar el torque en unidades imperiales utilizamos el pie-libra fuerza o ft⋅lbf.
¿Cuál es la fórmula dimensional del torque?
La magnitud del torque es igual al producto de la magnitud de la fuerza y el brazo de palanca. La fórmula dimensional de la fuerza es [M¹L¹T-²], mientras que para el brazo de palanca es [L]. Por tanto, la fórmula dimensional del torque es [M¹L²T-²].
¿Cómo convierto el torque a ft⋅lbf a partir de N⋅m?
Como sabemos, 1 libra-fuerza (lbf) = 4.448 newton (N) y 1 pie (ft) = 0.3048 metros (m). Por tanto, para convertir el torque de N⋅m a ft⋅lbf divide por 1.355818 o multiplica por 0.737562.