Alonso Pillaca Lozano
Momento de una Fuerza
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Por simplicidad y hasta el momento, hemos considerado que los cuerpos con los que trabajamos son puntos materiales y no nos ha importado en absoluto en que parte del cuerpo se aplicaban las fuerzas. Esto es una abstracción más que perfecta para introducirnos en el mundo de la dinámica, sin embargo los cuerpos reales son cuerpos extensos y el efecto que producen las fuerzas sobre ellos dependen del punto en el que se les aplique, dando lugar no solo a movimientos de traslación si no también de rotación (giros). El ejemplo más claro es el de una puerta. ¿Te la puedes imaginar?. ¿A que si la empujas hacia delante desde el punto más cercano a las bisagras tendrás que aplicarle más fuerza y se moverá más lenta que si los haces desde el pomo?. Como puedes comprobar, el sitio donde se aplica la fuerza importa... y mucho!
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El momento de una fuerza M−→, también conocido como torque, momento dinámico o simplemente momento, es una magnitud vectorial que mide la capacidad que posee una fuerza para alterar la velocidad de giro de un cuerpo. Su módulo se obtiene por medio de la siguiente expresión:
M=F⋅r⋅sin α
donde:
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M es el módulo del momento de una fuerza F→ que se aplica sobre un cuerpo. Su unidad en el S.I. es el newton por metro (N · m).
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F es el módulo de dicha fuerza. Su unidad en el S.I. es el newton.
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r es el módulo del vector de posición que une el centro o eje de giro con el punto origen de la fuerza aplicada. Su unidad en el S.I. es el metro.
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α es el ángulo formado entre F→ y r→.
Para que te hagas una idea más clara, si la resultante de las fuerzas aplicadas sobre un cuerpo son las responsables de provocar los cambios en la velocidad con la que se traslada, el momento resultante de las fuerzas que sufre un cuerpo es el responsable de los cambios en la velocidad con la que rota.
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Si observas atentamente la figura anterior puedes deducir que:
r⋅sin α = r⋅cos β = d
Esto implica que el valor del momento M de una fuerza se puede igualmente calcular de otra forma.
El valor del momento M de una fuerza se puede obtener también como:
M=F⋅d
donde:
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M es el módulo del momento de una fuerza F→ que se aplica sobre un cuerpo. Su unidad en el S.I. es el newton por metro (N · m).
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F es el módulo de la fuerza que se aplica sobre el cuerpo. Su unidad en el S.I. es el newton.
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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.
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Primer Paso
Crear una ventana basada en diálogo utilizando el MFC AppWizard en la que se pida el ingreso de 2 números y se pueda seleccionar una de las cuatro operaciones básicas (Suma, Resta. Multiplicación y División) utilizando radio butons. Deberá almacenar la aplicación con el nombre de App08.
Seguidamente…
<<Step1=Dialog Based/Next>>
<<Step2=3D controls/ActiveX controls/Next>>
<<Step3=MFC Standard/Yes Pleace/As a shared DLL/Next>>
<<Step4=Finish/Ok>>
Seleccione los controles creados por el asistente y eliminelos.
Ubique los controles indicados:
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-3 etiquetas
-3 cajas de texto
-1 caja de grupo
-1 botón de opción
-1 botón de comando
Segundo Paso
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IDD_APP08_DIALOG Caption Momento
IDC_STATIC Caption Valor de F es:
IDC_STATIC (2) Caption Valor de D es:
IDC_STATIC (3) Caption Valor de M es:
IDC_EDIT1 ID IDC_VALORF
Number True
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IDC_EDIT2 ID IDC_VALORD
Number True
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IDC_EDIT3 ID IDC_RESULTADO
Read-only True
Number True
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IDC_STATIC (frame) Caption Operaciones
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IDC_RADIO1 ID IDC_MULTIPLICACION
Group True
Caption Multiplica
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IDC_BUTTON1 ID IDC_CALCULAR
Caption &Calcular
Default Button True
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Tercer Paso
Ahora vamos ha proceder a crear variables miembros para las cajas de texto de la siguiente manera, invoque al Class Wizard y en la ficha Member Variables:
<<Ctrl.+W / IDC_NUMERO1 / Add Variable>>
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IDC_NUMERO1 double m_ValorF
IDC_NUMERO2 double m_ValorD
IDC_RESULTADO double m_Resultado
IDC_SUMA int m_Operacion
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Ahora si procedemos a escribir el código para que nuestra aplicación funcione. Todo código irá en el botón Calcular. Cree la función miembro para el botón llamada OnCalcular() dando doble clic al botón de comando en el diálogo,
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Ahora digite la siguiente codificación:
Void CAppo8Dlg::OnCalcular()
{
//Actualizamos los datos de las variables
UpdateData (true);
//Elegimos la operación de acuerdo a lo que el usuario
//haya seleccionado desde los radio buttons
switch (m_Operacion)
{
case 0: m_Resultado = m_Numero1 + m_Numero2; break;
case 1: m_Resultado = m_Numero1 - m_Numero2; break;
case 2: m_Resultado = m_Numero1 * m_Numero2; break;
case 3:
if (m_Numero2 !=0)
m_Resultado = m_Numero1 / m_Numero2;
else
{
MessageBox(“División por ->
Cero”, “Error”, MB_OK | MB_ICONSTOP);
m_Numero1 = m_Numero2 = m_Resultado = 0;
}
break;
}
UpdateData(false);
}
Ahora para hacer que la operación predeterminada sea Suma, escribiremos unas líneas de código en la función OnInitDialog de la clase CApps08Dlg:
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Después de ubicarse en la función haga doble clic y modifique el contenido predeterminado a lo siguiente:
BOOL CApp08Dlg::OnInitDialog()
{
CDialog::OnInitDialog():
//Set the icon for this dialog. The framework does this
//automatically
// when the application´s main window is not a dialog
SetIcon(m_hIcon, TRUE); // Set big icon
SetIcon(m_hIcon, FALSE); // Set small icon
// Enviamos el foco a la primera operación (Suma)
m_Operacion = 0;
UpdateData(false);
return false;
}
Presione las Teclas ctrl. + F5 para ejecutar la aplicación y verá una ventana similar a esta:
Bibliografia:
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https://www.fisicalab.com/apartado/momento-fuerza#contenidos
https://es.wikipedia.org/wiki/Momento_de_fuerza
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Fuerzas_Torque_momento.html
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