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FormatomFormatomPalanca y Momentos es un juego de práctica para dominar el momento de una fuerza (torque) y la ley de la palanca, temas de Estática que aparecen de forma recurrente en Física del examen de admisión universitaria del Perú (UNMSM, UNI) y de Latinoamérica. Es gratis, sin registro y se juega al instante en el navegador (móvil o computadora), como preparación para el examen de admisión universitaria en Perú (UNMSM, UNI y más).
El momento de una fuerza, o torque, mide la capacidad de una fuerza para producir giro respecto a un punto de apoyo llamado fulcro o pivote. Se calcula como el producto de la fuerza por la distancia perpendicular desde el punto de giro hasta la línea de acción de la fuerza: τ = F · d. Su unidad en el Sistema Internacional es el newton·metro (N·m).
Dos ideas son clave. Primero, la misma fuerza produce más giro cuanto más lejos del pivote se aplica: por eso una llave larga afloja mejor un perno que una corta. Segundo, el momento tiene sentido: una fuerza que tiende a girar en un sentido se opone a otra que gira en sentido contrario, y el cuerpo se equilibra cuando ambos efectos se cancelan.
Una palanca es una barra rígida que gira alrededor de un fulcro. Está en equilibrio de rotación cuando la suma de los momentos que la hacen girar en un sentido es igual a la suma de los que la hacen girar en el sentido opuesto. Para una pesa a cada lado, esto se resume en la ley de la palanca: F₁ · d₁ = F₂ · d₂, donde cada F es la fuerza (el peso) y cada d su distancia al fulcro.
Si en un brazo hay varias pesas, primero se suman sus momentos (cada una multiplicada por su propia distancia) y ese total es el que debe igualar el otro brazo. Esta suma de momentos es justamente la condición ΣM = 0 de la estática: el cuerpo no gira porque los momentos horarios y antihorarios se compensan.
Para equilibrar, iguala los momentos y despeja lo que falta. Si conoces el momento del lado izquierdo (por ejemplo 24 N·m) y la fuerza que colocarás a la derecha (por ejemplo 6 N), la distancia buscada es d = momento ÷ fuerza = 24 ÷ 6 = 4 m. Observa la relación inversa: para el mismo momento, una fuerza mayor necesita menos brazo, y una fuerza menor necesita más brazo.
En el examen conviene ordenar los datos por lados, sumar los momentos de cada brazo y recién plantear la igualdad. El juego arranca con una sola pesa por lado (ley de la palanca directa) y sube gradualmente a dos pesas en el brazo izquierdo (suma de momentos). Al fallar no pierdes la partida: la tutoría te muestra el método con los números concretos y puedes reintentar de inmediato.
Una pesa de 4 N cuelga a 3 m del fulcro. ¿A qué distancia debe colgar una pesa de 6 N al otro lado para equilibrar la barra?
Solución: d = 2 m
En el brazo izquierdo hay dos pesas: 5 N a 2 m y 2 N a 3 m. ¿A qué distancia se cuelga una pesa de 4 N a la derecha para equilibrar?
Solución: d = 4 m
Un niño de peso 30 N se sienta a 2 m del centro de un sube y baja. ¿A qué distancia debe sentarse otro de 20 N para equilibrarlo?
Solución: d = 3 m
El momento de una fuerza (o torque) mide su capacidad de producir giro respecto a un punto de apoyo. Se calcula multiplicando la fuerza por su distancia perpendicular al punto de giro: τ = F · d. Su unidad es el newton·metro (N·m). A mayor distancia del pivote, mayor es el momento de la misma fuerza.
Una palanca está en equilibrio de rotación cuando el momento total que la hace girar en un sentido iguala al que la hace girar en el sentido contrario. Para una pesa a cada lado se cumple la ley de la palanca: F₁·d₁ = F₂·d₂. Si un brazo tiene varias pesas, se suman sus momentos antes de igualar.
Se iguala el momento de un lado al del otro y se despeja la distancia dividiendo entre la fuerza: d = momento ÷ fuerza. Por ejemplo, si el momento a igualar es 24 N·m y la pesa de la derecha es de 6 N, la distancia es 24 ÷ 6 = 4 m.
Porque el equilibrio depende del momento (fuerza × distancia), no solo de la fuerza. Para lograr el mismo momento con una fuerza menor se necesita un brazo mayor. Por eso, en un sube y baja, la persona más liviana se sienta más lejos del centro y la más pesada, más cerca.
Sirve para los exámenes de admisión universitaria del Perú y Latinoamérica que evalúan Física, como el de la UNMSM (San Marcos), la UNI o las academias preuniversitarias, donde la estática (momento de una fuerza, ley de la palanca y equilibrio) es un tema recurrente.
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