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Momento di una forza (momento torcente)

Cos'è il momento di una forza detto anche momento torcente?

Il momento di una forza o momento torcente o momento meccanico è una grandezza fisica di tipo vettoriale (grandezza vettoriale) che causa la rotazione di un corpo rigido.

In particolare il momento M rispetto ad un punto O è il prodotto vettoriale tra il vettore forza applicata in un punto P (indicato dal pallino arancione della figura seguente) ed il braccio r della forza ovvero la distanza tra O e P, anch’esso inteso come vettore spostamento:

M  = r x F

Il vettore momento M avrà direzione perpendicolare al piano in cui giacciono r ed F , mentre il verso sarà dato dalla regola della mano destra.

Il modulo sarà dato da:

M = r ∙ F ∙ senα

in cui α è l’angolo tra la direzione della forza e quella del braccio.

Se essi formano un angolo retto allora il momento sarà dato da:

M = r ∙ F

in quanto sen90 = 1.

momento di una forza

L’unità di misura del momento di una forza è il [N∙m].

La definizione di momento vista sopra può essere applicata ad un sistema in cui agiscono più forze; si definisce momento risultante delle forze rispetto ad un punto O, la somma vettoriale dei momenti delle singole forze agenti sempre rispetto al punto O. Un caso particolare di questo tipo è quello del momento di una coppia di forze.

Esercizio #1

Un bambino di massa 40 Kg si sta dondolando in altalena.

Il seggiolino su cui siede dista 2 m dal fulcro attorno al quale l’altalena ruota.

Supponendo che tutta la massa del bambino sia concentrata al suo centro, determinare il momento della forza peso quando l’inclinazione dell’altalena è di 30° rispetto all’orizzontale.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: calcolo del momento di una forza.

Esercizio #2

Un’asta AB è fissata su un fulcro P.

Su di essa agiscono le forze evidenziate in figura, in cui è possibile ricavare le distanze (espresse in m) dei punti di applicazione di ciascuna forza calcolati rispetto al centro dell’asta.

Calcolare il momento risultante ed il braccio.

momento risultante di più forze

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: momento risultante di più forze.

Esercizi sul momento di una forza

Li trovi qui: esercizi sul momento di una forza.

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