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J O R G E D I A Z
Torque
Conceptos:
El movimiento parabólico es un ejemplo de un movimiento realizado por un objeto en dos dimensiones o sobre un plano. Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y este puede considerarse como la combinación de dos movimientos que son un movimiento horizontal uniforme y un movimiento vertical acelerado.
Momento de una fuerza
En la figura se muestra una rueda de bicicleta girando y la hemos apoyado sobre su manillar y sillín. Se le aplica una fuerza F hacia abajo a una distancia r del eje de giro se generará el momento de dicha fuerza, que como puedes comprobar, . Dicho momento provocará un cambio en la velocidad de rotación de la rueda.
El movimiento parabólico es un ejemplo de un movimiento realizado por un objeto en dos dimensiones o sobre un plano. Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y este puede considerarse como la combinación de dos movimientos que son un movimiento horizontal uniforme y un movimiento vertical acelerado.
Momento de una fuerza
En la figura se muestra una rueda de bicicleta girando y la hemos apoyado sobre su manillar y sillín. Se le aplica una fuerza F hacia abajo a una distancia r del eje de giro se generará el momento de dicha fuerza, que como puedes comprobar, . Dicho momento provocará un cambio en la velocidad de rotación de la rueda.
La fuerza del torque se puede calcular de la siguiente forma:
donde:
-
T es el módulo del momento de una fuerza que se aplica sobre un cuerpo. Su unidad en el S.I. es el newton por metro (N · m).
-
F es el módulo de la fuerza que se aplica sobre el cuerpo. Su unidad en el S.I. es el newton.
-
d es la distancia entre el eje de giro y la recta sobre la que descansa la fuerza F. Su unidad en el S.I. es el metro.
Torque en el cuerpo humano
La fuerza muscular se produce mediante la contracción de las células musculares o fibras, las cuales actuan como verdaderos cables anclandose a los huesos y utilizando a las articulaciones como verdaderas poleas para mover nuestros segmentos corporales
En la siguiente imagen podrás ver como funciona un músculo realizando trabajo.
Este brazo, el que vemos de lado, el codo funciona de pivot o eje de giro, en torno al cual los huesos del antebrazo giran. Si tomamos un peso este provocará que el biceps aumente su tención para contra restar el torque ejercido. Por lo tanto tu al realizar cualquier ejercicio estás moviendote a base de torques coordinados a gran velocidad por la mente humana.
Problema: Levantamiento de pesas.
Un investigador quiere saber cuanta es la fuerza que realiza un biceps al contraerse, por lo tanto, debe calcularlo indirectamente a través del torque realizado por el antebrazo.
El ejercicio que seleccionó para la medición se llama Curl Arm.
Despreciando el peso del segmento, cuanta fuerza debe realizar el músculo biceps para mantener el brazo flectado en 90°.
Dato: la inserción del biceps en el hueso radio es de 15° y el largo del antebrazo es de 35 cms. y el peso del objeto es 45 kilogamos.
En el siguiente video se muestra como se realiza el ejercicio:
Resolución
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