Torque · Momento de torsión
| English | Español |
|---|---|
| torque/tɔːk/ | par de torsión |
| lever arm/ˈliːvə ɑːm/ | brazo de palanca |
Why a longer wrench frees a stuck bolt
- A stuck bolt won't move with a short spanner, but slip a pipe over the handle and it turns easily.
- You pushed with the same force — yet the longer arm made all the difference.
- What turns things is not force alone, but torque 力矩: force applied at a distance.
- Torque is to rotation what force is to straight-line motion.
Por qué una llave más larga afloja un perno atascado
- Un perno atascado no se mueve con una llave corta, pero si desliza una tubería sobre el mango, gira fácilmente.
- Empujó con la misma fuerza — sin embargo, el brazo más largo marcó la diferencia.
- Lo que hace girar las cosas no es solo la fuerza, sino el torque 力矩: fuerza aplicada a una distancia.
- El torque es a la rotación lo que la fuerza es al movimiento en línea recta.
Defining torque
- Torque is $\tau = r F \sin\theta$ — force $F$, distance $r$ from the pivot, angle $\theta$ between them.
- The distance $r\sin\theta$ is the lever arm 力臂: the perpendicular distance from the pivot to the force line.
- It is measured in newton-metres ($\text{N}\cdot\text{m}$).
- A bigger force, a longer arm, or a more perpendicular push all give more torque.
Definición del torque
- Torque es $\tau = r F \sin\theta$ — fuerza $F$, distancia $r$ desde el punto de pivote, ángulo $\theta$ entre ellos.
- La distancia $r\sin\theta$ es el brazo de palanca 力臂: la distancia perpendicular desde el punto de pivote hasta la línea de acción de la fuerza.
- Se mide en newton-metros ($\text{N}\cdot\text{m}$).
- Una fuerza mayor, un brazo más largo o un empuje más perpendicular producen más torque.
Force times distance · Fuerza por distancia
Move the force farther from the pivot or make it bigger, and watch the torque grow. · Mueva la fuerza más lejos del punto de pivote o hágala más grande, y observe cómo crece el momento de torsión.
A $20\ \text{N}$ force acts at right angles, $0.4\ \text{m}$ from a bolt. What is the torque, in $\text{N·m}$? · Una fuerza de $20\ \text{N}$ actúa en ángulo recto, a $0.4\ \text{m}$ de un perno. ¿Cuál es el momento de torsión, en $\text{N·m}$?
$\tau = rF\sin 90^\circ = 0.4 \times 20 \times 1 = 8\ \text{N·m}$.
The perpendicular distance from the pivot to the force line is called the ____ arm. · La distancia perpendicular desde el pivote hasta la línea de acción de la fuerza se llama brazo de ____.
The · El lever arm $r\sin\theta$ is what sets the torque, alongside the force. · El brazo de palanca $r\sin\theta$ es lo que determina el momento de torsión, junto con la fuerza.
The same $20\ \text{N}$ force now acts at $0.8\ \text{m}$ (still perpendicular). What is the torque, in $\text{N·m}$? · La misma fuerza de $20\ \text{N}$ ahora actúa a $0.8\ \text{m}$ (aún perpendicular). ¿Cuál es el momento de torsión, en $\text{N·m}$?
$\tau = 0.8 \times 20 = 16\ \text{N·m}$ — doubling the arm doubles the torque. · $\tau = 0.8 \times 20 = 16\ \text{N·m}$ — duplicar el brazo duplica el momento de torsión.
Select all · todos changes that increase the torque a force produces about a pivot. · Seleccione todos los cambios que aumentan el momento de torsión que produce una fuerza sobre un pivote.
More force, more distance, or a more perpendicular angle all raise $\tau = rF\sin\theta$. Aiming at the pivot gives zero. · Más fuerza, más distancia o un ángulo más perpendicular aumentan $\tau = rF\sin\theta$. Dirigir hacia el pivote da cero.
Push at a right angle
- Torque is largest when the force is perpendicular to the arm ($\theta = 90^\circ$, $\sin\theta = 1$).
- A force pointing straight at the pivot ($\theta = 0$) makes zero torque — it cannot turn anything.
- That is why you push a door at the handle, at right angles, far from the hinge.
- Push near the hinge, or straight into it, and the door barely moves.
Empuje en ángulo recto
- El torque es máximo cuando la fuerza es perpendicular al brazo ($\theta = 90^\circ$, $\sin\theta = 1$).
- Una fuerza apuntando directamente hacia el pivote ($\theta = 0$) genera cero torque — no puede hacer girar nada.
- Por eso empujas una puerta por el manija, en ángulo recto y lejos de la bisagra.
- Si empujas cerca de la bisagra o directamente hacia ella, la puerta apenas se mueve.
A force is aimed straight through the pivot. What torque does it produce? · Una fuerza está dirigida directamente hacia el pivote. ¿Qué momento de torsión produce?
$\theta = 0$ means $\sin\theta = 0$, so $\tau = 0$ — a force through the pivot cannot turn it. · $\theta = 0$ significa que $\sin\theta = 0$, por lo tanto $\tau = 0$ — una fuerza que pasa por el pivote no puede girarlo.
For a given force and distance, the torque is largest when the force is perpendicular to the arm. · Para una fuerza y distancia dadas, el momento de torsión es mayor cuando la fuerza es perpendicular al brazo.
At $\theta = 90^\circ$, $\sin\theta = 1$, giving the maximum torque $\tau = rF$. · En $\theta = 90^\circ$, $\sin\theta = 1$, lo que da el momento de torsión máximo $\tau = rF$.
Direction: clockwise or anticlockwise
- Torque has a turning direction — clockwise or anticlockwise about the pivot.
- We usually call anticlockwise positive and clockwise negative.
- Opposing torques can cancel (a balanced seesaw) or add (both turning the same way).
- Keeping the signs straight is the key to rotational problems.
Dirección: horario o antihorario
- El torque tiene una dirección de giro direccional — horario o antihorario respecto al pivote.
- Usualmente llamamos positivo al antihorario y negativo al horario.
- Los torques opuestos pueden cancelarse (un sube y baja equilibrado) o sumarse (ambos girando en la misma dirección).
- Mantener los signos correctos es la clave para resolver problemas rotacionales.
Torque depends on the lever arm, not just the force. A force aimed straight through the pivot ($\theta = 0$) gives zero torque, no matter how hard you push. Always use the perpendicular distance $r\sin\theta$.
El torque depende del brazo de palanca, no solo de la fuerza. Una fuerza dirigida directamente a través del pivote ($\theta = 0$) da cero torque, sin importar cuánto empujes. Usa siempre la distancia perpendicular $r\sin\theta$.
A force of $20\ \text{N}$ is applied at right angles, $0.4\ \text{m}$ from a bolt.
- $\tau = rF\sin 90^\circ = 0.4 \times 20 \times 1 = 8\ \text{N}\cdot\text{m}$.
Double the handle length to $0.8\ \text{m}$ and the same force gives $16\ \text{N}\cdot\text{m}$ — twice the turning effect.
Se aplica una fuerza de $20\ \text{N}$ en ángulo recto, a $0.4\ \text{m}$ de un perno.
- $\tau = rF\sin 90^\circ = 0.4 \times 20 \times 1 = 8\ \text{N}\cdot\text{m}$.
Duplicar la longitud del mango a $0.8\ \text{m}$ y mantener la misma fuerza produce $16\ \text{N}\cdot\text{m}$ — el doble del efecto giratorio.
Torque is the turning effect of a force: $\tau = rF\sin\theta$ (in $\text{N}\cdot\text{m}$), where $r\sin\theta$ is the lever arm. It is greatest for a perpendicular push far from the pivot, and zero for a force aimed at the pivot. Torque has a clockwise/anticlockwise sign.
Torque es el efecto giratorio de una fuerza: $\tau = rF\sin\theta$ (en $\text{N}\cdot\text{m}$), donde $r\sin\theta$ es el brazo de palanca. Es máximo para un empuje perpendicular lejos del pivote, y cero para una fuerza dirigida hacia el pivote. El torque tiene un signo horario/antihorario.