Torque frente a torsión
El par y la torsión son dos conceptos muy importantes cuando se trata de campos como la ingeniería, la física y la mecánica del motor. Tanto el par como la torsión son el resultado de fuerzas acopladas. Estos conceptos son extremadamente útiles al diseñar estructuras y maquinaria, y deben tenerse en cuenta debido al inmenso impacto en la estabilidad del sistema. En este artículo, vamos a discutir las causas de la torsión y el torque, su significado, cómo medirlos o calcularlos, y sus similitudes y diferencias.
Torque
La torsión 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 todas y cada una de estas actividades, los movimientos son movimientos circulares o rotacionales. 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, de magnitud similar, dirección opuesta y paralelas entre sí. Estas dos fuerzas están separadas por una distancia finita. En física, el término momento también tiene el mismo significado que torque. El par se define como la tendencia de una fuerza a girar un objeto sobre un 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.
Torsión
La torsión se experimenta en actividades cotidianas, como apretar un tornillo o torcer un paño. La torsión es la deformación de los objetos debido a un par de pares iguales y opuestos. Puede haber torsión incluso si el par neto del sistema es cero. Si se aplica un solo par a un objeto fijo, que no puede girar libremente en ninguna dirección, siempre habrá otro par generado por las fuerzas reactivas en el punto fijo. La cantidad de torsión debida a un par aplicado depende de la rigidez torsional del sistema. El ángulo de giro y el par mantienen una relación lineal, donde la rigidez torsional es la constante de proporcionalidad.
¿Cuál es la diferencia entre torque y torsión?
– El par es un concepto medible, mientras que la torsión es un concepto matemáticamente proyectado por el esfuerzo cortante o el ángulo de torsión.
– El torque requiere al menos una fuerza y la torsión requiere al menos dos fuerzas para que suceda.
– El par depende únicamente de la magnitud, las direcciones y la separación de las fuerzas aplicadas, mientras que la torsión depende del par, el tipo de material y la forma del objeto.
