Clase 4:
La palanca y sus partes.
Una palanca está formada por dos elementos principales:
- Una plataforma: que puede ser una barra o una plancha rígida.
- un fulcro: que es el punto entorno alcual gira la plataforma.
Como se explicaba en la primera página, una palanca transforma un movimiento lineal en otro también lineal. Para ello, entran en juego dos fuerzas:
- La fuerza que se desea vencer, la cual se le llama resistencia o carga y que se representa con la letra R. Habitualmente la fuerza que se desea vencer es el peso de un objeto, pero no siempre es así, como veremos más adelante.
- La fuerza que se ejerce a la cual se le llama potencia y que se representa con la letra P. Habitualmente esta fuerza es ejercida por una persona, pero también podría ser ejercida por una máquina o incluso por un objeto.
Es decir, en todas las palancas existe una fuerza (R) que deseamos vencer ejerciendo otra fuerza (P).
Como en realidad, tanto la potencia (P) como la resistencia (R) son fuerzas, y las fuerzas se suelen representar con flechas, a partir de ahora ambas serán representadas como en el siguiente dibujo.
Aún nos queda por explicar dos conceptos que han aparecido en las anteriores imágenes:
- A la distancia entre el punto donde se aplica la potencia y el fulcro se le denomina brazo de la potencia y se representa con las letras bP.
- Por otra parte, a la distancia entre el punto donde se aplica la resistencia y el fulcro se le denomina brazo de la resistencia y se representa con las letras bR.
Estas dos distancias serán fundamentales a la hora de realizar problemas de palancas, como se verá en la siguiente página.
Los tres tipos de palanca:
En función de la posición de la potencia, la resistencia y el fulcro distinguimos tres tipos de palanca. Lo más sencillo para distinguir un tipo de otro es fijarse en cuál de los tres elementos se encuentra en el medio:
- Palancas de primer grado: cuando el fulcro se encuentra entre la potencia y la resistencia.
- Palancas de segundo grado: cuando es la resistencia la que se encuentra en entre medias de la potencia y el fulcro.
- Palancas de tercer grado: cuando es la potencia la que está en el medio.
PALANCA DE PRIMER GRADO
Se puede ver cómo en este caso la potencia y la resistencia tienen el mismo sentido.
PALANCA DE SEGUNDO GRADO
Se puede ver cómo en este caso la potencia y la resistencia tienen sentidos contrarios.
PALANCA DE PRIMER GRADO
Se puede ver cómo en este caso la potencia y la resistencia tienen sentidos contrarios.
A continuación se van a mostrar algunos objetos que funcionan como palancas:
- De primer grado:
Un típico ejemplo de este tipo de palanca son las balanzas romanas que se utilizan, por ejemplo, para pesar fruta en los mercados. Como puedes ver, constan de un peso que ejerce la potencia hacia abajo con el fin de compensar el peso (resistencia) de la fruta que se coloca en el plato. El fulcro se encuentra en el medio, como ocurre en todas las palancas de primer grado, y ambas fuerzas apuntan en el mismo sentido:
Otro buen ejemplo de palanca de primer grado son las tijeras. Aunque en este caso nos encontramos con dos palancas que comparte un mismo fulcro. En este caso, la potencia es la fuerza que ejercemos en los agarres de la tijera y la resistencia la ejerce el objeto que tratamos de cortar. Es más sencillo analizar los diferentes elementos si únicamente nos fijamos en una de las hojas de la tijera (imagen de la derecha):
- De segundo grado:
Uno de los principales ejemplos de este tipo de palanca son las carretillas que permiten transportar pesos con menor esfuerzo. La potencia se ejerce sobre los brazos de la carretilla mientras que la resistencia corresponde al peso del objeto que está siendo transportado. Por otra parte, el fulcro se encuentra en el centro de la rueda, ya que es el punto entorno al cual gira el depósito de la carretilla:
Un cascanueces está formado por dos palancas de segundo grado que, como en el caso de las tijeras, comparten un mismo fulcro. La potencia se ejerce en los mangos, hacia dentro, y la resistencia la ejerce la nuez, hacia afuera. Se puede comprobar cómo es la resistencia la que se encuentra en el medio, y que la potencia y la resistencia tienen sentidos contrarios, como corresponde a las palancas de segundo grado.
- De tercer grado:
Un ejemplo de este tipo de palanca son las cañas de pescar, en las que la potencia se encuentra entre el fulcro y la resistencia. Como se ve en la imagen, la potencia es ejercida por la mano del pescador hacia arriba mientras que el pez (resistencia) tira de la caña hacia abajo. La otra mano, sobre la que se apoya la caña, es la que realiza la función de fulcro:
Por último, también hay ejemplos de palancas de tercer grado dobles. Una pinza consiste en dos palancas de tercer grado que comparten un mismo fulcro. En este caso la potencia se ejerce con las manos en el centro de la pinza, hacia dentro, mientras que la resistencia se situa en los extremos, y se dirige hacia afuera.
