¿Qué es el par motor?
El par motor (también llamado momento de fuerza o torque) mide con qué intensidad una fuerza tiende a hacer girar un objeto alrededor de un pivote o eje. No depende únicamente de la magnitud de la fuerza, sino también de dónde y con qué ángulo se aplica. Un brazo de palanca más largo, o una fuerza aplicada perpendicularmente al brazo, genera más par. Su unidad en el Sistema Internacional es el newton-metro (\(\text{N}\cdot\text{m}\)).
La fórmula explicada
Esta calculadora utiliza $$\tau = r \cdot F \cdot \sin(\theta)$$ donde \(\tau\) es el par en \(\text{N}\cdot\text{m}\), \(r\) es la distancia desde el pivote hasta el punto de aplicación de la fuerza (la longitud del brazo de palanca, en metros), \(F\) es la magnitud de la fuerza aplicada en newtons y \(\theta\) es el ángulo entre el vector fuerza y el brazo de palanca, expresado en grados. Cuando la fuerza es perpendicular (\(\theta = 90°\)), \(\sin(\theta) = 1\) y el par alcanza su valor máximo. Cuando la fuerza apunta justo a lo largo del brazo (\(\theta = 0°\) o \(180°\)), no produce ningún giro.
Cómo usarla
Introduce la fuerza aplicada, la longitud del brazo de palanca y el ángulo entre ambos; después lee el par en newton-metros. Por ejemplo, para conocer el par que una fuerza de 100 N ejerce sobre una llave de 0,5 m sujeta a 90°, el resultado es simplemente $$0{,}5 \times 100 \times \sin(90°) = 50 \ \text{N}\cdot\text{m}.$$
Ejemplo resuelto
Imagina que empujas con 200 N la manilla de una puerta situada a 0,8 m de las bisagras, con un ángulo de 60° respecto a la puerta. El par $$= 0{,}8 \times 200 \times \sin(60°) = 160 \times 0{,}8660 \approx 138{,}56 \ \text{N}\cdot\text{m}.$$ Si empujaras de forma perpendicular (90°), obtendrías los 160 \(\text{N}\cdot\text{m}\) completos.
Preguntas frecuentes
¿Qué unidades emplea? Fuerza en newtons, longitud en metros y ángulo en grados, lo que da el par en newton-metros (\(\text{N}\cdot\text{m}\)).
¿Por qué importa el ángulo? Solo la componente de la fuerza perpendicular al brazo de palanca produce rotación. El término \(\sin(\theta)\) extrae precisamente esa componente perpendicular.
¿Y si mi ángulo es de 90°? Entonces \(\sin(90°) = 1\) y el par es simplemente \(r \times F\), el máximo posible para esa fuerza y ese brazo de palanca.
