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Palancas
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El hombre, desde los inicios de los
tiempos ha ideado mecanismos que le permitan ahorrar energía y con ello lograr
que sus esfuerzos físicos sea cada vez menores.
Entre los diversos mecanismos para hacer
más eficientes sus esfuerzos se pueden citar las poleas, los engranajes
y las palancas.
La palanca es una máquina simple que se
emplea en una gran variedad de aplicaciones.
Probablemente, incluso, las palancas
sean uno de los primeros mecanismos ingeniados para multiplicar fuerzas. Es
cosa de imaginarse el colocar una gran roca como puerta a una caverna o al
revés, sacar grandes rocas para habilitar una caverna.
Con una buena palanca es posible mover
los más grandes pesos y también aquellos que por ser tan pequeños también
representan dificultad para tratarlos. Se cuenta que el propio Arquímides, en
sus estudios sobre las palancas, habría dicho: "Dadme un punto de apoyo y
moveré el mundo". En realidad, obtenido ese punto de apoyo y usando una
palanca suficientemente larga, eso es posible.
En nuestro diario vivir son muchas las
veces que “estamos haciendo palanca”. Desde mover un dedo o un brazo o un pie
hasta tomar la cuchara para beber la sopa involucra el hacer palanca de una u
otra forma.
Ni hablar de cosas más evidentes como
jugar al balancín, hacer funcionar una balanza, usar un cortaúñas, una tijera,
un diablito (sacaclavos), etc.
Casi siempre que se pregunta respecto a
la utilidad de una palanca, la respuesta va por el lado de que “sirve para
multiplicar una fuerza”, y eso es cierto pero prevalece el sentido que
multiplicar es aumentar, y no es así siempre, a veces el multiplicar es
disminuir (piénsese en multiplicar por un número decimal, por ejemplo).
¿Qué es una palanca?
Básicamente está constituida por una
barra rígida, un punto de apoyo (se le puede llamar “fulcro”) y dos
fuerzas (mínimo) presentes: una fuerza (o resistencia) a la que hay que vencer
(normalmente es un peso a sostener o a levantar o a mover en general) y la
fuerza (o potencia) que se aplica para realizar la acción que se menciona. La
distancia que hay entre el punto de apoyo y el lugar donde está aplicada cada
fuerza, en la barra rígida, se denomina brazo. Así, a cada fuerza le
corresponde un cierto brazo.
Como en casi todos los casos de máquinas
simples, como la palanca se trata de vencer una resistencia, situada
en un extremo de la barra, aplicando una fuerza de valor más pequeño que se
denomina potencia, en el otro extremo de la barra.
En una palanca podemos distinguir
entonces los siguientes elementos:
El punto de apoyo o fulcro.
Potencia: la fuerza (en
la figura de abajo: esfuerzo) que se ha de aplicar.
Resistencia: el peso (en la
figura de abajo: carga) que se ha de mover.
El brazo de potencia (b2) : es la
distancia entre el fulcro y el punto de la barra donde se aplica la potencia.
El brazo de resistencia (b1): es la
distancia entre el fulcro y el punto de la barra donde se encuentra la
resistencia o carga.
¿Cuántos tipos de palanca hay?
Hay tres tipos de palancas:
Palanca de
primer tipo o primera clase o primer grupo o primer género:
Se caracteriza por tener el fulcro entre
la fuerza a vencer y la fuerza a aplicar
Esta palanca amplifica la fuerza que se
aplica; es decir, consigue fuerzas más grandes a partir de otras más pequeñas.
Por ello, con este tipo de palancas
pueden moverse grandes pesos, basta que el brazo b1 sea más pequeño que el
brazo b2.
Algunos ejemplos de este tipo de palanca
son: el alicates, la balanza, la tijera, las tenazas y el balancín.
Algo que desde ya debe destacarse es que
al accionar una palanca se producirá un movimiento rotatorio respecto al
fulcro, que en ese caso sería el eje de rotación.
Palanca de
segundo tipo o segunda clase o segundo grupo o segundo género:
Se caracteriza porque la fuerza a vencer
se encuentra entre el fulcro y la fuerza a aplicar.
Este tipo de palanca también es bastante
común, se tiene en lo siguientes casos: carretilla, destapador de botellas,
rompenueces.
También se observa, como en el caso
anterior, que el uso de esta palanca involucra un movimiento rotatorio respecto
al fulcro que nuevamente pasa a llamarse eje de rotación.
Palanca de
tercer tipo o tercera clase o tercer grupo:
Se caracteriza por ejercerse la fuerza
“a aplicar” entre el fulcro y la fuerza a vencer.
Este tipo de palanca parece difícil de
encontrar como ejemplo concreto, sin embargo… el brazo humano es un buen
ejemplo de este caso, y cualquier articulación es de este tipo, también otro
ejemplo lo tenemos al levantar una cuchara con sopa o el tenedor con los
tallarines, una corchetera funciona también aplicando una palanca de este tipo.
Este tipo de palanca es ideal para
situaciones de precisión, donde la fuerza aplicada suele ser mayor que la
fuerza a vencer.
Y, nuevamente, su uso involucra un
movimiento rotatorio.
Hemos visto los tres tipos de palancas,
unos se usan más que otros, pero los empleamos muy a menudo, a veces sin
siquiera darnos cuenta, y sin pensar en el tipo de palanca que son cuando
queremos aplicar su funcionamiento en algo específico.
En algunas ocasiones, ciertos artefactos
usan palancas de más de un tipo en su funcionamiento, son las palancas
múltiples.
Palancas múltiples: Varias palancas
combinadas.
Por ejemplo: el cortaúñas es una
combinación de dos palancas, el mango es una combinación de 2º género que
presiona las hojas de corte hasta unirlas. Las hojas de corte no son otra cosa
que las bocas o extremos de una pinza y, constituyen, por tanto, una palanca de
tercer género.
Otro tipo de palancas múltiples se tiene
en el caso de una máquina retroexcavadora, que tiene movimientos giratorios (un
tipo de palanca), de ascenso y descenso (otra palanca) y de avanzar o
retroceder (otra palanca).
CÓDIGO EMBEBIDO DE MAPA CONCEPTUAL EN BUBBL.US:
