Fuerza frente a par
La fuerza y el par son dos conceptos muy importantes discutidos en física. Ambos conceptos juegan un papel importante en campos como la mecánica, la ingeniería y casi todos los campos de la física. En este artículo, vamos a discutir qué es una fuerza, qué es un momento de torsión y las definiciones de fuerza y momento de torsión, y finalmente compararemos ambos y discutiremos la diferencia entre fuerza y momento de torsión.
¿Qué es la Fuerza?
La fuerza es un concepto muy importante en todas las formas de la física. En el sentido más básico, hay cuatro fuerzas fundamentales. Estas son la fuerza gravitatoria, la fuerza electromagnética, la fuerza débil y la fuerza fuerte. Estas también se conocen como interacciones y son fuerzas sin contacto. Las fuerzas del día a día que usamos cuando empujamos un objeto o hacemos cualquier tipo de trabajo son fuerzas de contacto. Cabe señalar que las fuerzas siempre actúan en pares. La fuerza del objeto A sobre el objeto B es igual y opuesta a la fuerza del objeto B sobre el objeto A. Esto se conoce como la tercera ley del movimiento de Newton.
La interpretación común de la fuerza es la "capacidad de realizar un trabajo". Cabe señalar que se requiere una fuerza para realizar un trabajo, pero no todas las fuerzas necesariamente realizan un trabajo. Para aplicar una fuerza, se requiere una cantidad de energía. Esta energía se transfiere luego al objeto sobre el que ha actuado la fuerza. Esta fuerza realiza trabajo sobre el segundo objeto. En este sentido, la fuerza es un método para transferir energía.
¿Qué es el par?
Torque se experimenta en actividades sencillas del día a día, como girar el pomo de una puerta, apretar un cerrojo, girar el volante, andar en bicicleta o incluso girar la cabeza. Debe notarse que en todos y cada uno de estos movimientos hay un movimiento circular o de rotación. Se puede demostrar que en cada movimiento donde ocurre un cambio en el momento angular, siempre hay un momento de torsión que actúa sobre el objeto. Un momento de torsión es generado por un par de fuerzas que son similares en magnitud, opuestas en dirección y paralelas entre sí. Estas dos fuerzas están separadas por una distancia finita.
En física, el término momento también tiene el mismo significado que momento de torsión. El par se define como la tendencia de una fuerza a girar un objeto sobre el eje, un fulcro o un pivote. También se puede proporcionar un par usando una sola fuerza que actúa a una distancia "r" del eje de rotación. El par de tal sistema es igual al producto cruzado de la fuerza aplicada y r. El par se define matemáticamente como la tasa de cambio del momento angular de un objeto. Se puede ver claramente que esto es compatible con la relación fuerza – momento lineal en los movimientos lineales. El par también es igual al producto del momento de inercia y la aceleración angular. El par es un vector con la dirección determinada por el producto cruzado de la fuerza y la distancia. Es perpendicular al plano de rotación.
¿Cuál es la diferencia entre fuerza y par?
• Una fuerza puede actuar como una fuerza sola o como un momento de torsión.
• El par es la contrapartida de la fuerza en el movimiento angular.
• El par se mide en newton metros mientras que la fuerza se mide en newton.
• Una fuerza puede estar presente sin un momento de torsión, pero un momento de torsión no puede estar presente sin una fuerza por definición.
