Las palancas La palanca es una maquina simple cuya función es transmitir fuerza y desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro. Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.
Esquema de una palanca
Partes de la palanca La resistencia (R): Fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será igual a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.
La potencia (P): Fuerza que aplicamos de forma voluntaria para obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.
La fuerza de apoyo: Fuerza ejercida por el fulcro o punto de apoyo, sobre la palanca.
Brazo de potencia (Bp): Distancia entre el punto de aplicación de la fuerza de potencia y el punto de apoyo.
Brazo de resistencia; Br: distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo.
Tipos de palancas Las palancas se dividen en tres géneros, también llamados órdenes o clases, dependiendo de la posición relativa de los puntos de aplicación de la potencia y de la resistencia con respecto al fulcro (punto de apoyo) Palanca de primer grado Palanca de segundo grado Palanca de tercer grado
Palancas de primer grado En la palanca de primera clase, el fulcro se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Se caracteriza en que la potencia puede ser menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia. Para que esto suceda, el brazo de potencia ha de ser mayor que el brazo de resistencia
palancas de primer grado
Palanca de segundo grado En la palanca de segunda clase, la resistencia se encuentra entre la potencia y el fulcro. Se caracteriza en que la potencia es siempre menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.
Palancas de segundo grado
Palanca de tercer grado En la palanca de tercera clase, la potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la resultante; y se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él.
Palancas de tercer grado
Ley de la palanca En física, la ley que relaciona las fuerzas de una palanca en equilibrio se expresa mediante la ecuación:
P x Bp = R x Br Siendo P la potencia, R la resistencia, y Bp y Br las distancias medidas desde el fulcro hasta los puntos de aplicación de P y R respectivamente, llamadas brazo de potencia y brazo de resistencia.
Ejemplos de palancas. Palanca de primer grado: Unas tijeras , un balancín, una balanza, un alicates, un sacaclavos, la planta de los pies, un tenedor, etc. Palanca de segundo grado: Una carretilla, un abridor de botella, un cascanueces Palanca de tercer grado: Una caña de pescar, un martillo y unas pinzas, el brazo humano, quita trampas.
La polea Una polea, es una maquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el curso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ,se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos. Además, formando conjuntos de aparejos o polipasto que sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.
Partes de la polea La polea está compuesta por tres partes:
La llanta: Es la zona exterior de la polea y su constitución es esencial, ya que se adaptará a la forma de la correa que alberga.
El cuerpo: Las poleas estarán formadas por una pieza maciza cuando sean de pequeño tamaño. Cuando sus dimensiones aumentan, irán provista de nervios y/o brazos que generen la polea, uniendo el cubo con la llanta.
El cubo: Es el agujero cónico y cilíndrico que sirve para acoplar al eje. En la actualidad se emplean mucho los acoplamientos cónicos en las poleas, ya que resulta muy cómodo su montaje y los resultados de funcionamiento son excelentes.
Clases de poleas Las poleas las podemos clasificar en:
Polea simple.
Polea fija.
Poleas compuestas.
Poleas móviles.
Polipasto o aparejo.
Polea simple Esta clase de poleas se utiliza para levantar una determinada carga. Cuenta con una única rueda, a través de la cual se pasa la soga. Las poleas simples direccionan de la manera más cómoda posible el peso de la carga.
Polea fija consiste en un sistema donde la polea se encuentra sujeta a la viga. De esta manera, su propósito consiste en direccionar de forma distinta la fuerza ejercida, permitiendo la adopción de una posición estratégica para tirar de la cuerda. Las poleas fijas no aportan ninguna ventaja mecánica. Es decir, la fuerza aplicada es igual a la que se tendría que haber empleado para elevar el objeto sin la utilización de la polea.
Polea compuesta el sistema de poleas compuestas se utiliza con el propósito de alcanzar una amplia ventaja de carácter mecánico, levantando objetos de gran peso con un esfuerzo mínimo. Para su ejecución se emplean poleas fijas y móviles. Con la primera se cambia la dirección de la fuerza a realizar. El sistema de polea compuesta más común es el polipasto.
Poleas móviles Esta clase de poleas son aquellas que están unidas a la carga y no a la viga, como el caso anterior. Se compone de dos poleas: la primera esta fija al soporte mientras que la segunda se encuentra adherida a la primera a través de una cuerda. Las poleas móviles permiten multiplicar la fuerza ejercida, debido a que el objeto es tolerado por las dos secciones de la soga. De esta manera, la fuerza aplicada se reduce a la mitad. Y la distancia a la que se debe tirar de la cuerda es del doble.
Polipasto o aparejo Es la configuración más común de polea compuesta. En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas. La carga se une al grupo móvil.