No muchos se han preguntado por qué las puertas de las casas poseen la perilla para empujar, lo más alejado posible del extremo que rota en la puerta, o por qué si desean mover un objeto pesado, se hace mas fácil si usan una palanca muy larga en comparación con una corta.
El torque que realiza la fuerza aplicada debe ser mayor al que realiza el peso del cuerpo para poder moverlo.
Lo primero que requerimos comprender es que existen tres tipos de movimientos giratorios que un cuerpo puede realizar; el primero es de traslación, el cual se produce girando en torno a un punto que se encuentra fuera del cuerpo; rotación, el cual se produce cuando el cuerpo gira con respecto a un eje que se encuentra dentro del mismo cuerpo y el de vibración, que son pequeñas perturbaciones que van sumadas a los dos movimientos anteriores.
Ahora, la tendencia de una fuerza a producir rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo se expresa mediante una cantidad física que llamamos Torque (), y que resulta del producto vectorial de la posición (
) por la fuerza (
). Dicha relación se describe mediante la siguiente ecuación:
Donde es el torque,
es el vector posición (también llamado brazo o palanca), que va desde el eje de rotación, hasta la línea de acción de la fuerza, y
es el vector de fuerza.
Debemos tener en cuenta que el resultado de todo producto vectorial, es un vector perpendicular al plano que contiene a los vectores que se están multiplicando, y cuyo sentido obedece a la regla de la mano derecha.
El módulo del vector torque , puede expresarse a partir de la siguiente relación:
Donde F es el módulo de la fuerza y d, es la distancia perpendicular entre el eje de rotación y la línea de acción de la fuerza.
Mediante esta expresión podemos observar que, a medida que la distancia aumenta también lo hace el torque, por lo tanto se podría aplicar una pequeña fuerza pero a una gran distancia y, de igual manera, se generaría una rotación del cuerpo reduciendo el esfuerzo aplicado: esta es la razón por la que siempre es más fácil hacer girar una puerta o mover un cuerpo si se empuja desde una mayor distancia del punto de rotación.