PALANCA

Palanca

La palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza.

La palanca es una barra rígida apoyada en un punto sobre la cual se aplica una fuerza pequeña para obtener una gran fuerza en el otro extremo; la fuerza pequeña o la fuerza que aplica la persona para mover el cuerpo se denomina "potencia" (F) y la gran fuerza o el peso del cuerpo que se quiere mover se llama "resistencia" (Q), al eje de rotación sobre el cual gira la palanca se llama "punto de apoyo" o "fulcro" (O).

Al utilizar palancas se aplica el principio de los momentos donde una de las fuerzas hace girar la palanca en un sentido y la otra en sentido contrario.

Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.

Los elementos de una palanca son:

a) Punto de apoyo (O).

b) Resistencia (Q) = Fuerza que se quiere vencer.

c) Potencia (F) = Fuerza que se aplica.

d) Brazo de resistencia (bQ) = Distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la resistencia.

e) Brazo de potencia (bF) = Distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la potencia.

Se consideran tres clases de palancas de acuerdo con la posición de la "potencia" y de la "resistencia" con respecto al "punto de apoyo", ellas son:

1) Primer tipo de palanca:

Una palanca es de primer tipo cuando el punto de apoyo está ubicado entre la resistencia y la potencia.

Mientras el punto de apoyo más cerca esta de la carga entonces la fuerza aplicada puede ser menor. Es nuestra idea intuitiva de palanca, algo que nos ayuda a mover una carga pesada.

Sabiendo que en el equilibrio de la palanca se cumple:

Q . bQ = F .bF , se deduce:

- Cuando el brazo de la potencia es mayor que el brazo de la resistencia (bF > bQ), la potencia es menor que la resistencia (F <>

- Si bF <> Q. Se pierde fuerza.

- Cuando bF = bQ, es F = Q. No se gana ni se pierde fuerza.

Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras, las tenazas o los alicates. Los remos o la catapulta (para ampliar velocidad). En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos del primer tipo de palanca, como el conjunto: tríceps branquial-codo-antebrazo.

2) Segundo tipo de palanca:

Una palanca es de segundo tipo cuando la resistencia se halla entre el punto de apoyo y la potencia, la carga se ubica en la parte mas cercana al punto de apoyo y la fuerza aplicada en la lejana

Como en las palancas de segundo tipo, el brazo de potencia es siempre mayor que el brazo de resistencia, en todas ellas se gana fuerza.

Ejemplo de este tipo de palanca son la carretilla y el cascanueces.

3) Tercer tipo de palanca:

Una palanca es de tercer tipo cuando la potencia se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia.

En este tipo de palancas, el brazo de potencia siempre es menor que el brazo de resistencia y, por lo tanto, la potencia es mayor que la resistencia. Entonces, siempre se pierde fuerza, pero se gana comodidad, y la resistencia tiene un gran movimiento.

Ejemplo de este tipo de palanca es el quitagrapas y la pinza de cejas. En el cuerpo humano, el conjunto codo-bíceps branquial-antebrazo.

Desde tiempos remotos, el ser humano aprendió a transformar su poca fuerza en otra mayor. Esto lo consiguió con el invento de las máquinas. Las primeras máquinas eran sencillos sistemas que facilitaran a hambre y mujeres sus labores; hoy son conocidos como máquinas simples. La rueda, la palanca, la polea, el tornillo, el plano inclinado y la cuña son algunas máquinas simples. La palanca y el plano inclinado son las más simples de todas. Los científicos consideran las demás máquinas derivaciones y aplicaciones de estos dos.

Los hombres primitivos gracias a su intuición se dieron cuenta de que las palancas, mecanismo usado en ondas, remos, etc., podían ayudarles a sacar mayor provecho de su fuerza muscular. Pero fue Arquímedes (287-212a.C.) un científico de la antigua Grecia, quien logró explicar el funcionamiento de la palanca. Ilustró su teoría con su frase muy famosa: “Dame un punto de apoyo y moveré el mundo”, dando por hecho que de tener una palanca suficientemente larga y resistente podría mover la Tierra con sus propias fuerzas.

Arquímedes basándose en dos principios, estableció las leyes de la palanca:

Principio 1: “Si se tiene una palanca en cuyos extremos actúan pesos iguales, la palanca se equilibrará colocando el punto de apoyo en el medio de ella”.

Principio 2: “Un peso se puede descomponer en dos mitades actuando a igual distancia del punto medio de la palanca”