Torsión

Ahora consideraremos un tipo de comportamiento algo más complicado conocido como torsión. La torsión se refiere al torcimiento de una barra recta al ser cargada por momentos (o pares de torsión) que tienden a producir una rotación alrededor del eje longitudinal de la barra; por ejemplo, al girar un destornillador, la mano aplica un par de torsión T a la manija y tuerce el vástago del desarmador.

Otros ejemplos de barras en torsión son los ejes de impulsión, ejes de transmisión, ejes de hélices, barras de dirección y taladros.

En la figura se presenta un caso idealizado de carga torsional, que muestra una barra recta soportada en un extremo y cargada por dos pares de fuerzas iguales y opuestas. El primer par consiste en las fuerzas P1 que actúan cerca del punto medio de la barra y el segundo par consiste en las fuerzas P2 que actúan en el extremo.

Cada par de fuerzas forma un par que tiende a torcer la barra respecto a su eje longitudinal. Como sabemos de la estática, el momento de un par es igual al producto de una de las fuerzas y la distancia perpendicular entre las líneas de acción de las fuerzas; el primer par tiene entonces un momento T1 = P1d1 y el segundo, un momento T2 = P2d2. Las unidades inglesas para el momento son la libra-pie (lb-ft) y la libra-pulgada (lb-in); la unidad SI es el newton metro (N • m).

Por conveniencia solemos representar el momento de un par por un vector en forma de una flecha de cabeza doble. La flecha es perpendicular al plano que contiene el par y, por lo tanto, en este caso, ambas flechas son paralelas al eje de la barra.

El sentido del momento se indica por la regla de la mano derecha para los vectores de momentos: esto es, si los dedos de la mano derecha se arquean en el sentido del momento, el pulgar señalará en el sentido del vector.

Fuente: Apuntes de Resistencia de Materiales de la Unideg