Palancas y Poleas




Laboratorio de física: Palancas y poleas.


I. Introducción.-
Desde las primeras grandes civilizaciones como tal se tiene registro sobre como han sido capaces de utilizar herramientas o máquinas para simplificarse el trabajo, deforma tal que han realizado grandes hazañas mediante su uso, algunas de estas todavía pueden ser admiradas, como es el caso de las pirámides de Egipto, que mediante el uso de palancas y poleas lograron mover inmensos bloques, que con la sola fuerza humana no hubiesen sido capaces de hacerlo. Es decir han logrado transformar su fuerza en una mayor mediante el uso de estas máquinas simples.
Estelaboratorio se basará en la demostración práctica de los fenómenos físico-matemáticos que rodean al par de máquinas en estudio, por lo que su directa observación acercará de mejor manera como funcionan y sus posibles usos.
Por tal motivo se contaba con 2 tipos de poleas, una polea móvil la cual reduce la fuerza a la mitad, por lo cual mediante pesas se podrá observar como con la mitad de peso en lapolea móvil se puede sostener en el equilibrio el doble de peso en la polea fija, la cual no reduce la fuerza. Dentro de las actividades realizadas está la que se utilizó un trozo de madera graduado cada 5 [cm] sobre una cuña, a tal trozo de madera se le situó una pesa de 200 [g] en un extremo, lo que constituirá la resistencia y en el otro un dinamómetro, el cual se utilizó para medir losdiferentes niveles de esfuerzo (E), este que marcaba diferentes valores a medida que se cambiaba el punto de apoyo, por otra parte se confeccionó un polipasto para medir los distintos valores de esfuerzo requerido para levantar las distintas resistencias.


II. Marco teórico.-
Las maquinas simples son “dispositivos mecánicos (…) que cambian la magnitud o la dirección de una fuerza aplicada” (Cromer A.2006). Estas se rigen siempre por el principio de conservación de energía, por lo cual el producto entre la fuerza aplicada y el trabajo aplicado, es igual al de la fuerza resultante por el trabajo resultante.
Entre estas podemos encontrar a las palancas y a las poleas:

Palancas:
Es una máquina simple la cual permite transmitir fuerza y desplazamiento, estas consisten en a una barra rígida, quepuede girar libremente alrededor de un punto de apoyo denominado fulcro.
Sobre todo tipo de palanca se pueden identificar 3 tipos distintos de fuerzas que actúan sobre ellas:

La potencia: corresponde a la fuerza aplicada.
La resistencia: es la fuerza a vencer, ejercida por el cuerpo que se intenta mover.
Fuerza de apoyo: ejercida por el fulcro sobre lapalanca.
Torque: Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo y lo hace girar o cambiar su giro, decimos que la fuerza ha ejercido un torque.

Además se pueden distinguir dos secciones en ella:

Brazo de potencia: distancia entre el sitio de aplicación de la fuerza de potencia y el fulcro.
Brazo de resistencia: distancia entre la fuerza de resistencia y el fulcro.

Estas se pueden utilizar paraamplificar la fuerza mecánica, la velocidad o la distancia recorrida por un cuerpo, en respuesta a la aplicación de una fuerza, ya que a mayor largo del brazo de fuerza con relación al fulcro, menor será la fuerza necesaria para por ejemplo, levantar un cuerpo sólido; este fenómeno se da gracias a que el producto de la fuerza por su distancia al punto de apoyo, es siempre igual al producto de laresistencia por su distancia al mismo punto, es por esto que se puede establecer, ya que la sumatoria de los torques debe ser 0 para que el sistema se encuentre en equilibrio:

Torque P = Torque R 







Además según la posición en que se encuentra el punto de apoyo, la fuerza entrante o la resistencia podemos encontrar 3 tipos de palanca:

Tipo I: el fulcro se encuentra situado...