SISTEMAS MECÁNICOS.

PALANCA

-Definición:

Es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza.

Esta compuesta por una barra rígida que puede girar libremente al rededor de un punto de apoyo llamado FULCRO.

Se utiliza para aumentar la fuerza mecánica que se emplea a un objeto, para acrecentar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la fuerza empleada.

-Una pequeña reseña Histórica:

La invención de la palanca y su uso en la vida diaria resulta de la época prehistórica. Su uso diario, en forma de cigoñal (cigoñal: vara larga sobre un sujetador, dispuesta de modo que atando a una vasija a un extremo y tirando del otro puede sacarse agua de los pozos), está identificado desde el tercer milenio A. C. -en sellos cilíndricos de Mesopotamia- hasta nuestra época. El pergamino mas viejo donde se menciona a la palanca que se conserva forma parte de la sinagoga o colección matemática de Pappus de Alejandría, un ejemplar de ocho tomos que se cree fue escrita al rededor del año 340. Allí aparece la famosa frase de Arquimedes: "Dame un punto de apoyo y moveré el mundo".

Al griego Arquimedes se le asigna la primera enunciación matemática del nacimiento de la palanca.

-Fuerzas actuantes:

Sobre la barra rígida que constituye una palanca actúan tres fuerzas:

• La Potencia: es la fuerza que se suministra voluntariamente con el objetivo de conseguir un resultado; ya sea manual o por medio de motores u otros dispositivos.
• La Resistencia: es la fuerza que queremos vencer, que se ejerce a la palanca por el cuerpo que se va a mover.
• La Fuerza de Apoyo: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca.

Ley de la Palanca:
En física la ley que relaciona las fuerzas de una palanca en equilibrio se expresa en la siguiente formula:


P x dp = R x dr


P: Potencia
R: Resistencia
dp: distancia medida desde el fulcro hasta la P
dr: distancia medida desde el fulcro hasta la R


Pero en cambio si una palanca se encuentra girando aceleradamente, por ejemplo una catapulta, para establecer la relación entre las fuerzas y las masas actuantes deberá considerarse la Dinámica del movimiento, con base a los principios de conservación de cantidad de movimiento y momento angular.


-Tipos de Palanca:
Existen tres tipos de palancas, también llamados géneros o clases, y dependen de los puntos donde se apliquen las fuerzas de la potencia y la resistencia con respecto al punto de apoyo (fulcro). La regla de la palanca es válida para cualquier tipo que se trate, pero el resultado y la forma de usarlo de cada una cambian notablemente.


*Palanca de primer grado:

En este tipo de palancas el fulcro se ubica entre la resistencia y la potencia, se determina en que la resistencia puede ser mayor que la potencia, sin embargo a costa de disminuir la velocidad transferida y la distancia recorrida por la resistencia. Para que esto sea posible la dp debe ser mayor que la dr.

Cuando se quiere incrementar la velocidad transferida a un cuerpo, o la distancia recorrida por éste, se a de ubicar el fulcro mas cerca a la potencia, de modo de que dp sea menor que dr.

+Ejemplos de primer grado tenemos: las tijeras, el balancín, las tenasas, los alicates o la catapulta (para ampliar la velocidad). En el cuerpo humano existen varios ejemplos de palancas de primer grado, como el conjunto de tríceps branquial-codo-antebrazo.


*Palanca de segundo grado:


En este tipo de palancas, la resistencia se encuentra entre la potencia y el fulcro. Se clasifica porque la potencia es siempre menor que la resistencia, sin embargo a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.

+Ejemplo de segundo grado tenemos: la carretilla, los remos y el cascanueces.


*Palancas de tercer grado:


En este tipo de palancas, la potencia se encuentra se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza porque la fuerza aplicada es mayor que la obtenida. Y se usa cuando se quiere ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por éste.

+Ejemplo de tercer grado tenemos: el quitagrapas y la pinza de cejas; y en el cuerpo humano, el conjunto codo-bíceps branquial-antebrazo, y la articulación temporomandibular.




Web-grafía: es.wikipedia.org