Concepto de momento de una fuerza

Se denomina momento de una fuerza respecto de un punto, al producto vectorial del vector posición r de la fuerza por el vector fuerza F.
M = r´F
La analogía de la llave y el tornillo, nos ayuda a entender el significado físico de la magnitud momento, y a determinar correctamente el módulo, la dirección y el sentido del momento de una fuerza:
El módulo es el producto de la fuerza por su brazo (la distancia desde el punto O a la recta de dirección de la fuerza). M = Fd
La dirección perpendicular al plano que contiene la fuerza y el brazo.
El sentido viene determinado por el avance del tornillo cuando hacemos girar a la llave.
Ejemplo:
Supongamos que tenemos tres llaves que actúan sobre tres tornillos en la forma indicada por las figuras. Se aplica una fuerza F en el extremo de la llave. Es fácil contestar a las siguientes preguntas:
¿En qué situaciones se introduce el tornillo?
¿En que situaciones se saca el tornillo?
¿Cuáles producen el mismo resultado o son equivalentes?.
En la primera figura, el tornillo avanza en una dirección perpendicular al plano de la página, y hacia el lector. El módulo del momento es Fd.
En la segunda figura, el tornillo avanza en una dirección perpendicular al plano de la página, y hacia dentro (sentido contrario al anterior). El módulo del momento es F2d. Con una llave más larga estamos en una situación más favorable que disponiendo de una llave más corta.
En la tercera figura, el tornillo avanza en una dirección perpendicular al plano de la página, y hacia el lector. El módulo del momento es F·sen30·2d=Fd. Esta situación es equivalente a la primera.
Un momento se considera positivo si el tornillo sale, avanza hacia el lector, la llave gira en sentido contrario a las agujas del reloj.
Un momento se considera negativo si el tornillo entra, la llave gira en el sentido de las agujas del reloj.
Supongamos una barra de masa despreciable, que está sujeta por su extremo O.
Si colocamos un peso P a una distancia x del origen. El momento de esta fuerza respecto del origen O es P·x.
Para que la barra esté en equilibrio la fuerza F deberá ser tal que el momento total sea nulo. F.d = P.x