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Pares de fuerzas

¿Qué son los pares de fuerzas?

Los pares de fuerzas son dos fuerzas que actúan sobre dos objetos diferentes, pero tienen la misma magnitud y dirección, aunque en sentido opuesto.

Esto significa que si un objeto ejerce una fuerza sobre otro, el segundo objeto ejerce una fuerza de igual magnitud pero en dirección opuesta sobre el primero.

Estas fuerzas siempre ocurren en pares y están vinculadas por la tercera ley de Newton, conocida como la ley de acción y reacción.

Funcionamiento de los pares de fuerzas

Cuando un objeto A ejerce una fuerza sobre un objeto B, el objeto B ejerce una fuerza de igual magnitud pero en dirección opuesta sobre el objeto A. Por ejemplo, cuando empujas una pared, ejerces una fuerza sobre ella. De acuerdo con la tercera ley de Newton, la pared ejerce una fuerza de igual magnitud pero en dirección opuesta sobre ti, lo que te impide atravesarla.

Aplicaciones de los pares de fuerzas

Los pares de fuerzas se encuentran en numerosas situaciones en la vida cotidiana y en la naturaleza. Algunos ejemplos incluyen:

  • El impulso y la reacción en la propulsión de cohetes.
    • La gravedad de la Tierra y la fuerza gravitacional ejercida por los objetos sobre la Tierra.
    • La tensión en una cuerda cuando tiras de ella y la fuerza de reacción que la cuerda ejerce sobre ti.

Otro concepto de pares de fuerzas:

Un par de fuerzas es un sistema de dos fuerzas paralelas, de igual intensidad y de sentido contrario, que produce un movimiento de rotación.

Cuando alguien utiliza una llave para quitar la rueda de un coche (automóvil), aplica dos fuerzas iguales y de sentido contrario.

Se observa que la llave no experimenta movimiento de traslación alguno, es decir, no se desplaza, pero sí gira bajo la acción del par de fuerzas.

Aunque la resultante de las fuerzas del par es nula ( R = F1 –  F2 = 0 ), sin embargo, los momentos de cada fuerza del par, con respecto al punto E ,  suman su capacidad de producir un giro , por ello el efecto de un par de fuerzas es producir una rotación .

El volante (manubrio) de un carro (automóvil) es una aplicación práctica de un par de fuerzas.

También lo son las regaderas que se usan en los jardines para regar el césped.

Entonces, diremos que un par de fuerzas, es un sistema formado por dos fuerzas de la misma intensidad o módulo, pero de dirección contraria, capaces de producir en su momento una rotación.

Entonces, un par de fuerzas queda caracterizado por su momento (M).

El valor del momento de un par de fuerzas es igual al producto de una de las fuerzas por la distancia que las separa:

Esto es,

M = F1d = F2d

La distancia que separa las fuerzas recibe el nombre de brazo del par

Ejemplo:

Calcular el valor del momento de un par de fuerzas cuya intensidad es 5 N si el brazo del par mide 2 m.

Solución:

M = F • d = 5N • 2m = 10Nm

Próximo tema: Las fuerzas que actúan sobre los objetos en reposo o movimiento

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