La figura representa la vista superior de una puerta, sobre la cual se aplican tres fuerzas contenidas en el mismo plano.
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Considerando solo las tres fuerzas representadas, ¿cuál es la magnitud del torque neto, con respecto al eje de giro, que actúa sobre la puerta?
DEMRE / Universidad de Chile (2020). Modelo de Prueba de Ciencias Física.

Física

La figura representa la vista superior de una puerta, sobre...

Resolver correctamente esta pregunta requiere aplicar la ecuación que permite obtener la magnitud del torque neto sobre una puerta.
El torque está relacionado con la capacidad que tiene una fuerza para originar la rotación de un cuerpo en torno a un eje o punto determinado. Entonces, la magnitud del torque τ asociado a una fuerza de magnitud F sobre una puerta de cierto ancho, se expresa como: 
τ = F ⋅ br' (1)
siendo br el brazo de palanca que corresponde a la distancia perpendicular que hay desde la línea de acción de la fuerza F hasta el eje de giro.
De lo anterior se desprende que una fuerza que carezca de brazo de palanca, como es el caso de la fuerza de 6 N, no realiza torque sobre la puerta.
Por otra parte, al aplicar un torque sobre un objeto, este tiende a rotar en un cierto sentido, que por convención se considera positivo cuando el objeto rota en sentido antihorario y negativo cuando lo hace en sentido horario.
De la figura del enunciado de la pregunta, se tiene que la fuerza de magnitud 10 N tiene asociado un brazo de palanca de 0,5 m, ejerciendo un torque positivo, mientras que la fuerza de magnitud 8 N ejerce un torque negativo con un brazo de palanca de 1 m, por lo que el torque neto  τN⃗   que se realiza sobre la puerta se obtiene mediante la suma de todos los torques de la siguiente forma: 
   τN⃗  =  0, 5m ⋅ 10N − 1, 0m ⋅ 8N  
  τN⃗  =  −3Nm 
Por lo tanto, la puerta gira en sentido horario debido a un torque neto de magnitud 3 Nm, siendo B) la opción de respuesta correcta de la pregunta.

Preguntas de Física de la Prueba de Transición, DEMRE

Pregunta de Física

Respuesta correcta:

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