Palancas

Física , 1( Polimodal, orientación Ciencias Naturales. Docente: Ricardo Bernatene

MÁQUINAS SIMPLES: LAS PALANCAS

Las máquinas simples son cuatro: polea, palanca, volante con eje (torno) y plano inclinado. Son las componentes básicas de numerosos mecanismos y dispositivos tecnológicos cotidianos. En este caso haremos una breve descripción de las palancas, susaplicaciones tecnológicas, desarrollaremos la justificación analítica de su comportamiento físico, y por último quedarán planteadas actividades para su resolución.

Se le atribuye a Arquímedes (287-212 a.C.) la frase “dadme un punto de apoyo, y moveré el mundo”, en clara alusión al poder de las palancas. Y no es exagerado pensar que con una palanca lo suficientemente resistente y un lugardonde apoyarla, realmente podemos mover casi todo lo que queramos (menos el mundo, por supuesto).
Una palanca es cualquier barra rígida que se apoya sobre un punto, que llamaremos el punto de apoyo. En un lugar de la palanca se realiza la fuerza (la llamaremos esfuerzo) necesaria para mover o levantar una carga, situada en otra parte de la misma.
En algunos textos se le llama potencia a lafuerza que nosotros llamamos esfuerzo; consideramos que no es conveniente ese término para denotar una fuerza, pues se trata de otra magnitud física.
Se acostumbra clasificar las palancas en tres géneros o especies: primero, segundo o tercer género; esta clasificación depende del lugar en que se encuentren ubicadas la carga, el esfuerzo y el punto de apoyo.
A la distancia que hay entre la recta deacción de F y el punto de apoyo, se la llama brazo de palanca (bp), y a la que va desde la recta de acción de P hasta el punto de apoyo, brazo de carga (bc)

/ bc / bp /
F
o

P
Palanca de primer género

/ bp /
/ bc / F

o

P

Palanca de segundo género

F/ bc /
/ bp /
o

P
Palanca de tercer género

Por razones de simplicidad no hemos tenido en cuenta el peso propio de la palanca, ni en los diagramas ni en los desarrollos posteriores. En algunos ejercicios de mayor nivel, se la podrá tener en cuenta.

Ejemplos de palancas de primer género:
Las que usan los gomeros para desarmarlas ruedas de los autos.
los sacaclavos y los martillos que tienen muescas para sacar clavos, aunque en este caso la palanca está orientada perpendicularmente, pero funciona igual.
Las pinzas, tenazas y tijeras que están compuestas por dos de estas palancas unidas; el punto de apoyo es justamente el tornillo que las une.
Los remos de un bote.
El destornillador, cuando lo usamos para abrir unalata de pintura.

Ejemplos de palancas de segundo género:
Las carretillas.
Algunos modelos de cascanueces.
Algunos modelos de sacacorchos.

Ejemplos de palancas de tercer género:
La que se forma entre el brazo y el antebrazo, y muchas articulaciones más del cuerpo humano.
Las cañas de pescar, cuando se fija la base en el suelo, las piernas o algún soporte.
Las tijeras de esquilar.
LasHorquillas de jardinero.
Las pinzas para hielo, pastas y las de depilar.

La ventaja mecánica
Para evaluar la efectividad de una palanca se utiliza el concepto de ventaja mecánica, que da idea del ahorro de esfuerzo que ofrece una máquina simple. Se la define como el cociente entre el valor de la carga y el del esfuerzo; o, simbólicamente
P
VM = ----
F
Porejemplo, si para levantar una carga que pesa 1000 N, ejercemos con la palanca una fuerza de 50 N, la VM es 20. Todo funciona como si el esfuerzo se multiplicara por ese número: 20.
Si se quisiera calcular la ventaja mecánica de esta manera, habría que tener como dato ambos valores, pero esto no es práctico; mucho mejor, para el cálculo y el diseño de las palancas, es contar con otra manera de...