Palanca

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Palanca.

Como se observa en la imagen la palanca consiste normalmente en una barra o una varilla rígida, de madera o metal, que se hace girar sobre un punto fijo denominado fulcro o punto de apoyo. Cuando se requiere levantar un cuerpo pesado, se le coloca en el extremo mas corto para reducir su brazo de palanca, mientras que la fuerza aplicadas se colocara a la mayor distancia posible delpunto de apoyo, de tal manera que su brazo de palanca sea mayor y la fuerza necesaria que se debe aplicar sea de una magnitud posible.
Problemas.
1. Se requiere levantar una roca cuyo peso tiene una magnitud de 100kg, (Fs) por medio de una palanca, que tiene el brazo de palanca de roca (d2) es de 0.5 m.
Calcular:
a) La magnitud de la fuerza que se debe aplicar para levantarla si el brazode palanca de esta fuerza fuera de 2m
b) El valor de la ventaja mecánica

Existen tres tipos de palancas dependiendo la ubicación del punto de apoyo o fulcro, la fuerza aplicada y l a carga (resistencia).

1. Primer género: el punto de apoyo se localiza entre la fuerza aplicada y la carga.
2. Segundo genero: la resistencia se localiza entre el punto de apoyo y la fuerzaaplicada.
3. Tercer género: la fuerza aplicada se encuentra entre el punto de apoyo la resistencia.

PLANO INCLINADO

Este consta simplemente de una rampa (una superficie plana a menos de 90° respecto al suelo y el eje horizontal.

Pues siempre será más fácil subir un cuerpo a través de un plano inclinado en lugar de levantarlo de modo vertical, ya que la magnitud de la fuerza aplicada serámenor pero recorrerá mayor distancia.
Por lo tanto, el producto dela magnitud de la fuerza aplicada (Fe) a un cuerpo a lo largo (de) del plano inclinado, igual al trabajo que se requeriría efectuar para subir al cuerpo de determinado peso (Fs) a la altura (ds) del plano. De donde:
Fe de = Fs ds
Fe de = Fs ds

Ejemplo:
1. Se requiere subir un barril cuyo peso tiene una magnitud de 60kgf a la plataforma de un camión cuya altura es de 1m; para ello, se emplea una rampa cuya longitud es de 5m. ¿Qué magnitud de fuerza necesita aplicar la persona que lo suba? ¿Cuál es la ventaja mecánica?
Solución:
Fe de = Fs ds
.´. Fe= Fsds/de
Vm= Fs/Fe
Sustitución y resultados:
Fe= 60kgf x1m/5m= 12kg
Vm=60kg f /12kg f=5
La cuña es otra aplicación del plano inclinado, consta de dosplanos inclinados terminados en punta. Y se usa para separa superficies en dos.

El tornillo es otra aplicación del plano inclinado. Cuando se hace girar un tornillo el movimiento de rotación se transforma en uno de traslación. Tiene muchas aplicaciones desde el tornillo normal, el gato hidráulico como una tapa de un frasco.

RUEDAS Y POLEAS
La rueda es un cuerpo de forma circular que girasobre un eje que pasa por su centro.
La polea en una maquina simple y esta constituida por un disco acanalado que gira alredor de un eje fijo por medio de una cuerda que pasa por el canal del disco.
Existen dos tipos de poleas:
La polea fija:

Como se muestra no ofrece ninguna ventaja mecánica, pero nos facilita el trabajo, pues es mas fácil subir un peso jalando hacia abajo que si lotuviéramos que cargar para elevarlo a cierta altura.

Polea móvil:
F=C/2
F=C/2
Con esta polea si se obtiene una ventaja mecánica, ya que la magnitud de la fuerza aplicada es igual a la mitad de la magnitud del peso levantado, toda vez que es sostenido por ambos segmentos de la cuerda.
F=C/4
F=C/4
Polipasto: es un conjunto de poleas fijas que reducen aun mas la fuerza aplicada para levantaruna carga cualquiera.

Como vemos las maquinas simples se pueden combinar, unos ejemplos mas son:
* La bicicleta: intervienen ruedas, poleas, tornillos, etc
* Escaleras eléctricas: intervienen poleas, ruedas, planos inclindados, etc.
Para analiza la eficiencia mecánica de una maquina simple o compleja, se determina mediante la relación entre el trabajo útil denominado...
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