Anteriormente vimos la Primera Condición de Equilibrio, ahora es momento de hablar de la segunda condición de equilibrio o también llamado equilibrio rotacional, para que un cuerpo se encuentre en equilibrio rotacional, la suma de todas los torques o momentos que actúen sobre él debe ser igual a cero.

Veamos la fórmula:

Segunda condición de equilibrio

Dónde:

τ = torque o momento

Se define al torque o momento a  lo que produce una fuerza con respecto a un eje de giro, como el producto de la magnitud de la fuerza por el brazo de palanca (distancia del punto donde actúa la fuerza al eje de rotación).  

Torque o Momento

Dónde:

F = fuerza (N)

d = distancia (m)

τ = Torque o Momento (N·m)

Debemos de tener en cuenta lo siguiente:

1️⃣ El torque se considera positivo si la fuerza tiende a hacer girar al cuerpo con respecto al eje de rotación en sentido opuesto al giro de las manecillas del reloj.

2️⃣ El torque se considera negativa si la fuerza tiende a hacer girar al cuerpo con respecto al eje de rotación en el mismo sentido en que giran las mancillas del reloj.

📃 Ejercicios Resueltos de la Segunda Condición de Equilibrio

Veamos ahora un ejemplo resuelto de este tema.

 Problema 1.- La magnitud de la fuerza “F” que equilibra la balanza es: 

Problema de Momentos

Solución:

El eje de rotación se encuentra en el soporte, ahora también debemos considerar el sentido de la fuerza, para el primer torque vemos que nos encontramos a F pero tiene que girar en sentido opuesto a las manecillas del reloj, hacía el soporte entonces será positivo.

\displaystyle {{\tau }_{1}}=\left( F \right)(2m)=2F

Para el caso del segundo torque, la fuerza de 40 N se ubica del lado derecho del soporte por lo tanto el giro será en sentido de las manecillas del reloj, y esto será negativo.

\displaystyle {{\tau }_{2}}=-\left( 40N \right)(5m)=-200Nm

Aplicando la fórmula de la segunda condición de equilibrio, decimos entonces que:

\displaystyle \sum{\tau }=0\to {{\tau }_{1}}+{{\tau }_{2}}=0

Es decir:

\displaystyle 2F+(-200Nm)=0

\displaystyle 2F-200Nm=0

Despejando a 2F

\displaystyle 2F=200Nm

\displaystyle F=\frac{200Nm}{2}=100Nm

Respuesta:

Por lo tanto la magnitud de la fuerza para que el sistema esté equilibrado es de F = 100 Nm