Ejemplo de momento de fuerza

10 ejemplos de preguntas sobre momento de fuerza

1. La longitud de la barra AB es de 2 metros y la magnitud de la fuerza F es de 10 Newtons. Determinar momento de estilo ¡Hacia el punto A y la dirección de rotación de la varilla AB!
Discusión
El eje de rotación se encuentra en el punto A.

Se sabe que:
Fuerza (F) = 10 Newton
Distancia AB (r_AB) = 2 metro
La fuerza F forma un ángulo de 90 grados.^o contra la varilla AB.
Brazo de fuerza (l) = r_AB pecado 90^o = (2 metros)(1) = 2 metros
Preguntó: Momento de fuerza respecto al punto A y dirección de rotación de la barra AB

Respuesta :
Momento de fuerza:
τ = F l = (10 N)(2 m) = 20 Newton metros
El momento de fuerza es positivo porque la fuerza F hace que la barra AB gire en sentido contrario a las agujas del reloj.

2. La longitud de la barra AB es de 2 metros y la magnitud de la fuerza F es de 10 Newtons. ¡Determina el momento de la fuerza con respecto al punto A y la dirección de rotación de la barra AB!

Discusión
El eje de rotación esubicado en el punto A.

Se sabe que:
Fuerza (F) = 10 Newton
Distancia AB (r_AB) = 2 metro
La fuerza F forma un ángulo de 60 grados.^o contra la varilla AB.
Brazo de fuerza (l) = r_AB pecado 60^o = (2 metros)(0,5√3) = √3 metros
Preguntó: torso al punto A y la dirección de rotación de la varilla AB

Respuesta :
Momento de fuerza:
τ = F l = (10 N)(√3 m) = 10√3 Newton metros
El momento de fuerza es positivo porque la fuerza F hace que la barra AB gire en sentido contrario a las agujas del reloj.

3. La longitud de la barra AB es de 2 metros, la magnitud de la fuerza F1 _{es de} 10 Newtons y la magnitud de la fuerza F2 _es de 15 Newtons. Determine el momento resultante de la fuerza con respecto al centro de la barra y la dirección de rotación de la barra AB.

Discusión
El eje de rotación se encuentra en el centro de la varilla.
Se sabe que:
Estilo 1 (F₁) = 10 Newton
Distancia F₁ y el centro del tallo (r₁) = 1 metro
Estilo F₁ formando un ángulo de 90^o contra la varilla AB
Estilo de brazo 1 (l₁) = r₁ pecado 90^o = (1 metros)(1) = 1 metros

Estilo 2 (F₂) = 15 Newton
Distancia F₂ y el centro del tallo (r₂) = 1 metro
Estilo F₂ formando un ángulo de 90^o contra la varilla AB
Estilo de brazo 2 (l₂) = r₂ pecado 90^o = (1 metros)(1) = 1 metros
Preguntó: Momento resultante de la fuerza respecto al centro de la barra y dirección de rotación de la barra AB
Respuesta :
Momento de fuerza 1:
τ₁ = F₁ l₁ = (10 N)(1 m) = 10 Newton metros
El momento de fuerza es positivo porque la fuerza F hace que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj.

Momento de fuerza 2:
τ₂ = F₂ l₂ = (15 N)(1 m) = -15 Newton metros
El momento de fuerza es negativo porque la fuerza F₂ haciendo que la varilla gire en el sentido de las agujas del reloj.

Momento de fuerza resultante:
Στ = τ₁ – t₂ = 10 – 15 = – 5 Newton metros
El momento resultante de la fuerza es negativo porque la fuerza resultante F hace que la barra AB gire en el sentido de las agujas del reloj.

4. La longitud de la barra AB es de 2 metros, la magnitud de la fuerza F es₁ es 10 Newton y la magnitud de la fuerza F₂ es 10 Newton. ¡Determine el momento resultante de la fuerza con respecto al punto medio de la barra y la dirección de rotación de la barra AB!
Discusión
El eje de rotación se encuentra en el centro de la varilla.
Se sabe que:
Estilo 1 (F₁) = 10 Newton
Distancia F₁ y el centro del tallo (r₁) = 1 metro
Estilo F₁ formando un ángulo de 60^o contra la varilla AB
Estilo de brazo 1 (l₁) = r₁ pecado 60^o = (1 metros)(0,5√3) = 0,5√3 metros

Estilo 2 (F₂) = 10 Newton
Distancia F₂ y el centro del tallo (r₂) = 1 metro
Estilo F₂ formando un ángulo de 90^o contra la varilla AB
Estilo de brazo 2 (l₂) = r₂ pecado 90^o = (1 metros)(1) = 1 metros
Preguntó: Momento resultante de la fuerza respecto al punto medio de la barra y dirección de rotación de la barra AB
Respuesta :
Momento de fuerza 1:
τ₁ = F₁ l₁ = (10 N)(0,5√3 m) = 5√3 = 8,7 Newton metros
El momento de fuerza es positivo porque la fuerza F1 hace que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj.

Momento de fuerza 2:
τ₂ = F₂ l₂ = (10 N)(1 m) = -10 Newton metros
El momento de fuerza es negativo porque la fuerza F₂ haciendo que la varilla gire en el sentido de las agujas del reloj.

Momento de fuerza resultante:
Στ = τ₁ – t₂ = 8,7 – 10 = – 1,3 Newton metros
El momento resultante de la fuerza es negativo porque la fuerza resultante F hace que la barra AB gire en el sentido de las agujas del reloj.

5. La longitud de la barra AB es de 10 metros, la magnitud de la fuerza F es₁ es 10 Newton, la magnitud de la fuerza F₂ es 10 Newton y la magnitud de la fuerza F₃ es 15 Newtons. La distancia entre el punto A y el punto C es de 7,5 metros. Fuerza F₂ Situado en el centro de la barra AB. Determine el momento resultante de la fuerza en el punto C, que se encuentra a 2,5 metros del punto B. Determine también el sentido de rotación de la barra AB.
Discusión
El eje de rotación se encuentra en el punto C, que está a 2,5 metros del punto B.
Se sabe que:
Estilo 1 (F₁) = 10 Newton
Distancia F₁ y el punto C (r₁) = 2,5 metro
Estilo F₁ formando un ángulo de 90^o contra la varilla AB
Estilo de brazo 1 (l₁) = r₁ pecado 90^o = (2,5 metros)(1) = 2,5 metros

Estilo 2 (F₂) = 10 Newton
Distancia F₂ y el punto C (r₂) = 2,5 metro
Estilo F₂ formando un ángulo de 90^o contra la varilla AB
Estilo de brazo 2 (l₂) = r₂ pecado 90^o = (2,5 metros)(1) = 2,5 metros

Estilo 3 (F₃) = 15 Newton
Distancia F₃ y el punto C (r₃) = 7,5 metro
Estilo F₃ formando un ángulo de 90^o contra la varilla AB
Estilo de brazo 3 (l₃) = r₃ pecado 90^o = (7,5 metros)(1) = 7,5 metros
Preguntó: El momento resultante de la fuerza con respecto al punto C y la dirección de rotación de la barra AB.
Respuesta :
Momento de fuerza 1:
τ₁ = F₁ l₁ = (10 N)(2,5 m) = 25 Newton metros
El momento de fuerza es positivo porque la fuerza F₁ haciendo que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj.

Momento de fuerza 2:
τ₂ = F₂ l₂ = (10 N)(2,5 m) = 25 Newton metros
El momento de fuerza es positivo porque la fuerza F₂ haciendo que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj.

Momento de fuerza 3:
τ₃ = F₃ l₃ = (15 N)(7,5 m) = -112,5 Newton metros
El momento de fuerza es negativo porque la fuerza F₃ haciendo que la varilla gire en el sentido de las agujas del reloj.

Momento de fuerza resultante:
Στ = τ₁ + τ₂ – t₃ = 25 + 25 – 112,5 = – 62,5 Newton metros
El momento resultante de la fuerza es negativo porque la fuerza resultante F hace que la barra AB gire en el sentido de las agujas del reloj.

6. La longitud de la barra AB es de 10 metros, la magnitud de la fuerza F es₁ es 10 Newton, la magnitud de la fuerza F₂ es 10 Newton y la magnitud de la fuerza F₃ es 10 Newtons. Determine el momento resultante de la fuerza en el punto A que está a 5 metros del punto de impacto de la fuerza F.₁¡Determina también el sentido de rotación de la varilla AB!
Discusión
El eje de rotación se encuentra en el punto A.
Se sabe que:
Estilo 1 (F₁) = 10 Newton
Distancia F₁ y el punto A (r₁) = 5 metro
Estilo F₁ formando un ángulo de 60^o contra la varilla AB
Estilo de brazo 1 (l₁) = r₁ pecado 60^o = (5 metros)(0,5√3) = 2,5√3 metros

Estilo 2 (F₂) = 10 Newton
Distancia F₂ y el punto A (r₂) = 0
Estilo F₂ formando un ángulo de 90^o contra la varilla AB
Estilo de brazo 2 (l₂) = r₂ pecado 90^o = (0)(1) = 0
Estilo 3 (F₃) = 10 Newton
Distancia F₃ y el punto A (r₃) = 10 metro
Estilo F₃ formando un ángulo de 30^o contra la varilla AB
Estilo de brazo 3 (l₃) = r₃ pecado 30^o = (10 metros)(0,5) = 5 metros
Preguntó: El momento resultante de la fuerza con respecto al punto A y la dirección de rotación de la barra AB.
Respuesta :
Momento de fuerza 1:
τ₁ = F₁ l₁ = (10 N)(2,5√3 m) = 25√3 = 43,3 Newton metros
El momento de fuerza es positivo porque la fuerza F1 hace que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj.

Momento de fuerza 2:
τ₂ = F₂ l₂ = (10 N)(0) = 0
El momento de fuerza es cero porque la fuerza F₂ coincide con el eje de rotación

Momento de fuerza 3:
τ₃ = F₃ l₃ = (10 N)(5 m) = -50 Newton metros
El momento de fuerza es negativo porque la fuerza F₃ haciendo que la varilla gire en el sentido de las agujas del reloj.

Momento de fuerza resultante:
Στ = τ₁ + τ₂ – t₃ = 43,3 + 0 – 50 = – 6,7 Newton metros
El momento resultante de la fuerza es negativo porque la fuerza resultante F hace que la barra AB gire en el sentido de las agujas del reloj.

7. Tres fuerzas F₁, F₂y F₃ actúa sobre la varilla como se muestra en la siguiente figura. Si se ignora la masa de la varilla y su longitud es de 4 metros, entonces el valor del momento de fuerza respecto al eje de rotación en el punto C es… (sin 53^o = 0,8, cos 53^o = 0,6, AB = BC = CD = DE = 1 metro)

A. 12 Nm
B. 8 Nm
C. 6 Nm
D. 2 Nm
E. Cero

Discusión
Se sabe que:
El eje de rotación se encuentra en el punto C.
Estilo 1 (F₁) = 5 Newton
Distancia entre puntos de trabajo F₁ con el eje de rotación (r₁) = 2 metro
Estilo 2 (F₂) = 0,4 Newton
La distancia entre el punto de trabajo F2 y el eje de rotación (r₂) = 1 metro
Estilo 3 (F₃) = 4,8 Newton
Distancia entre puntos de trabajo F₃ con el eje de rotación (r₃) = 2 metro
Pregunta: El valor del momento de fuerza respecto al eje de rotación en el punto C
Respuesta :

Momento de fuerza 1:
El momento de fuerza 1 hace que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj, por lo que el momento de fuerza 1 tiene un signo positivo.
Momento de fuerza 2:
El momento de fuerza 2 hace que la varilla gire en la dirección de la rotación en el sentido de las agujas del reloj, por lo que el momento de fuerza 2 tiene un signo negativo.
Momento de fuerza 3:
El momento de fuerza 3 hace que la varilla gire en la dirección de la rotación en el sentido de las agujas del reloj, por lo que el momento de fuerza 3 tiene un signo negativo.

Momento de fuerza resultante:
La magnitud del momento de fuerza es de 2 Newton metros. Un momento de fuerza negativo significa que la barra gira en sentido contrario a las agujas del reloj.
La respuesta correcta es D.

8. La magnitud del momento resultante de la fuerza sobre el eje en el punto O debido a las fuerzas que actúan sobre la barra si se ignora su masa es…

A. 7,5 Nm
B. 4 Nm
C. 3,5 Nm
D. 3 Nm
E. 2 Nm

Discusión
Se sabe que:
El eje de rotación se encuentra en el punto O.
Estilo 1 (F₁) = 6 Newton
Distancia entre puntos de trabajo F₁ con el eje de rotación (r₁) = 1 metro
Estilo 2 (F₂) = 6 Newton
La distancia entre el punto de trabajo F2 y el eje de rotación (r₂) = 2 metro
Estilo 3 (F₃) = 4 Newton
Distancia entre puntos de trabajo F₃ con el eje de rotación (r₃) = 2 metro
Pregunta: El valor del momento de fuerza respecto al eje de rotación en el punto C
Respuesta :
Momento de fuerza 1:
El momento de fuerza 1 hace que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj, por lo que el momento de fuerza 1 tiene un signo positivo.
Momento de fuerza 2:
El momento de fuerza 2 hace que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj, por lo que el momento de fuerza 2 tiene un signo positivo.
Momento de fuerza 3:
El momento de fuerza 3 hace que la varilla gire en la dirección de la rotación en el sentido de las agujas del reloj, por lo que el momento de fuerza 3 tiene un signo negativo.

Momento de fuerza resultante:
La magnitud del momento de fuerza es de 4 Newton metros. Un momento de fuerza positivo significa que la barra gira en sentido contrario a las agujas del reloj.
La respuesta correcta es B.

9. Una varilla mide 8 metros de largo. Tres fuerzas actúan sobre ella, como se muestra en la figura siguiente. La magnitud del momento de la fuerza que provoca que la varilla gire alrededor de su centro es…
A. 10 N m
B. 20 N m
C. 30 N m
D. 40 N m
E. 50 N m

Discusión :
El centro de la varilla se encuentra en el medio. La varilla mide 8 metros de largo, por lo que el centro de la varilla está a 4 metros del extremo de la misma.
Momento de fuerza 1 = F₁ l₁ = (10 N)(4 m) = 40 N m
El momento de fuerza 1 tiene un valor positivo porque el momento de fuerza 1 hace que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj.
Momento de fuerza 2 = F₂ l₂ = (10 N)(2 m) = – 20 N m
El momento de fuerza 2 tiene un valor negativo porque el momento de fuerza 2 hace que la varilla gire en sentido horario.
Momento de fuerza 3 = F₃ l₃ = (15 N)(2 m) = – 30 N m
El momento de fuerza 3 tiene un valor negativo porque el momento de fuerza 3 hace que la varilla gire en sentido horario.

Momento de fuerza resultante = 40 N m – 20 N m – 30 N m = – 10 N m

El momento resultante de fuerza o par resultante tiene un valor negativo, lo que indica que la dirección de rotación de la varilla es en el sentido de las agujas del reloj.

La respuesta correcta es A.

10. Fuerza F₁ = 10 N, F₂ = 15 N, F₃ = 15 N y F₄ = 10 N, actuando sobre la barra ABCD como se muestra en la figura. La longitud de la barra ABCD es de 20 metros. Si se ignora la masa de la barra, entonces el valor del momento de fuerza con respecto al punto D es...
A. 15 Nm
B. 18 Nm
C. 35 Nm
D. 63 Nm
E. 68 Nm

Discusión :
El objetivo de esta pregunta es hallar el valor del momento resultante de la fuerza que provoca la rotación de la barra, cuyo centro de rotación se encuentra en el punto D.
Momento de fuerza 1 = F₁ l₁ = (10 N)(15 m) = 150 N m
El momento de fuerza 1 tiene un valor positivo porque el momento de fuerza 1 hace que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj.
Momento de fuerza 2 = F₂ l₂ = (15 N)(5 m) = -75 N m
El momento de fuerza 2 tiene un valor negativo porque el momento de fuerza 2 hace que la varilla gire en la misma dirección que la rotación en sentido horario.
Momento de fuerza 3 = F₃ l₃ = (15 N)(0 m) = 0 N m

El momento de la fuerza 3 es cero porque F₃ coincide con el eje de rotación.
Momento de fuerza 4 = F₄ l₄ = (10 N)(5 m) = 50 N m
El momento de fuerza 4 tiene un valor positivo porque el momento de fuerza 4 hace que la varilla gire en sentido contrario a las agujas del reloj.

Momento de fuerza resultante = 150 N m – 75 N m + 50 N m = 125 N m
El momento resultante de fuerza o par resultante tiene un valor positivo, por lo tanto, la dirección de rotación de la varilla es opuesta a la dirección de rotación de las manecillas del reloj.