Qué es el par
El par, o momento de una fuerza, mide la capacidad de una fuerza para hacer girar algo alrededor de un eje: abrir una puerta, aflojar una tuerca o mover las ruedas de un coche. No depende solo de la fuerza, sino también de la distancia al eje a la que se aplica, el brazo de palanca.
Las fórmulas
Par = F × r × sen θ
Potencia = par × velocidad angular = par × rpm × 2π ÷ 60
1 CV = 735,5 W y 1 kgf·m = 9,81 N·m
Donde F es la fuerza en newtons, r el brazo de palanca en metros y θ el ángulo entre la fuerza y el brazo. El par es máximo cuando la fuerza es perpendicular al brazo.
Ejemplo resuelto
Empujas con 200 N el extremo de una llave de 30 cm, en perpendicular. El par es 200 × 0,30 = 60 N·m, unos 6,1 kgf·m. Si ese mismo par se mantuviera en un eje que gira a 3000 rpm, la potencia sería de 18,8 kW, unos 25,6 CV. Con la fuerza a 30° en lugar de 90°, el par se reduce a la mitad.
Brazo de palanca
Duplicar el brazo de palanca duplica el par con la misma fuerza. Por eso:
- una llave larga afloja con menos esfuerzo una tuerca muy apretada;
- el pomo de una puerta está lejos de las bisagras;
- un destornillador de mango grueso permite apretar más.
Par y potencia en un motor
En las fichas técnicas de los coches aparecen el par máximo, en N·m, y la potencia máxima, en kW y CV, cada uno a un régimen de giro. El par indica la fuerza de empuje, sobre todo a bajas vueltas; la potencia, la capacidad de mantener velocidad y acelerar a altas vueltas. Los motores diésel y los eléctricos dan mucho par a bajo régimen, y los eléctricos lo ofrecen casi desde parado.
Pares de apriete habituales
| Uso | Par aproximado |
|---|---|
| Tornillos de bicicleta de carbono | 4-6 N·m |
| Pedales de bicicleta | 35-40 N·m |
| Bujías de coche | 20-30 N·m |
| Tuercas de rueda de turismo | 100-140 N·m |
Consulta siempre el par del fabricante y usa una llave dinamométrica: un apriete insuficiente puede soltar la pieza, y uno excesivo puede romper el tornillo o la rosca.
Unidades
El par se expresa en newton metro (N·m). En talleres y documentación antigua aún aparece el kilogramo-fuerza metro (kgf·m o mkg), y en manuales estadounidenses la libra-pie (lb·ft). La calculadora convierte entre todas ellas.
Consejo
No confundas el par con el trabajo, aunque ambos se midan en N·m: el trabajo, en julios, es fuerza por desplazamiento; el par es fuerza por brazo de palanca y produce giro.