PALANCACONCEPTOS BSICOSDesde el punto de vista tcnico, la
palanca es una barra rgida que oscila sobre un punto de apoyo
(fulcro) debido a la accin de dos fuerzas contrapuestas (potencia y
resistencia). la palanca puede emplearse para dos finalidades:
vencer fuerzas u obtener desplazamientos.
PALANCACONCEPTOS BSICOSCuando empleamos la palanca para vencer
fuerzas podemos considerar en ella 4 elementos importantes:
Potencia (P), fuerza que tenemos que aplicar. Resistencia (R),
fuerza que tenemos que vencer; es la que hace la palanca como
consecuencia de haber aplicado nosotros la potencia. Brazo de
potencia (BP), distancia entre el punto en el que aplicamos la
potencia y el punto de apoyo (fulcro). Brazo de resistencia (BR),
distancia entre el punto en el que aplicamos la resistencia y el
(fulcro).
PALANCACONCEPTOS BSICOSCuando el problema tcnico a solucionar
solamente afecta a la amplitud del movimiento, sin tener en cuenta
para nada la intensidad de las fuerzas, los elementos pasaran a
ser: Desplazamiento de la potencia (dP), es la distancia que se
desplaza el punto de aplicacin de la potencia cuando la palanca
oscila. Movimiento de la resistencia (dR), distancia que se
desplaza el punto de aplicacin de la resistencia al oscilar la
palanca Brazo de potencia (BP), distancia entre el punto de
aplicacin de la potencia y el fulcro. Brazo de resistencia (BR),
distancia entre el punto de aplicain de la resistencia y el
fulcro.
PALANCALey de la palanca (fuerzas)Con los cuatro elementos
tecnolgicos de una palanca se elabora la denominada Ley de la
palanca, que dice : La "potencia" por su brazo es igual a la
"resistencia" por el suyo. Matemticamente se puede poner:POTENCIA x
BRAZO DE POTENCIA = RESISTENCIA x BRAZO DE RESISTENCIA
P x BP = R x BR
PALANCALey de la palanca (desplazamientos)Si en vez de
considerar la intensidad de las fuerzas de la "potencia" y la
"resistencia" consideramos su desplazamiento, esta ley la podemos
enunciar de la forma siguiente:
El desplazamiento de la "potencia" es a su brazo como el de la
"resistencia" al suyo.expresin que matemticamente toma la
forma:
PALANCATipos de palancaSegn la combinacin de los puntos de
aplicacin de potencia y resistencia y la posicin del fulcro se
pueden obtener tres tipos de palancas:
Palanca de primer grado. Se obtiene cuando colocamos el fulcro
entre la potencia y la resistencia. Como ejemplo clsico podemos
citar los alicates
Palanca de segundo grado. Se obtiene cuando colocamos la
resistencia entre la potencia y el fulcro. Segn esto el brazo de
resistencia siempre ser menor que el de potencia, por lo que el
esfuerzo (potencia) ser menor que la carga (resistencia). Como
ejemplo se puede citar el cascanueces, Palanca de tercer grado. Se
obtiene cuando ejercemos la potencia entre el fulcro y la
resistencia. Esto trae consigo que el brazo de resistencia siempre
sea mayor que el de potencia, por lo que el esfuerzo siempre ser
mayor que la. Ejemplo tpico de este tipo de palanca son las pinzas
de depilar
PALANCAPalanca de primer gradoLa palanca de primer grado permite
situar la carga (R, resistencia) a un lado del fulcro y el esfuerzo
(P, potencia) al otro, lo que puede resultar muy cmodo para
determinadas aplicaciones (alicates, patas de cabra,
balancines...). Esto nos permite conseguir que la potencia y la
resistencia tengan movimientos contrarios cuya amplitud
(desplazamiento de la potencia y de la resistencia) depender de las
respectivas distancias al fulcro. Con esta posiciones relativas se
pueden obtener tres posibles soluciones: 1.- Fulcro centrado, lo
que implicara que los brazos de potencia y resistencia fueran
iguales (BP=BR) 2.- Fulcro cercano a la resistencia, con lo que el
brazo de potencia sera mayor que el de resistencia (BP>BR) 3.-
Fulcro cercano a la potencia, por lo que el brazo de potencia sera
menor que el de la resistencia (BP BR)2.- Fulcro cercano a la
resistencia, con lo que el brazo de potencia sera mayor que el de
resistencia (BP>BR) Esta solucin hace que se necesite un menor
esfuerzo (potencia) para compensar la resistencia (PDR). Este
sistema aporta ganancia mecnica y es el empleado cuando necesitamos
vencer grandes resistencias con pequeas potencias.
Podemos reducir la amplitud del movimiento haciendo que el brazo
de potencia sea mayor que el de resistencia. Este montaje es el
nico de las palancas de primer grado que tiene ganancia mecnica,
por tanto es de gran utilidad cuando queremos vencer grandes
resistencias con pequeas potencias, a la vez que invertimos el
sentido del movimiento. Se emplea, por ejemplo, para el movimiento
de objetos pesados, balanzas romanas, alicates de corte, patas de
cabra, timones de barco...
PALANCAPalanca de primer grado (BP < BR)3.- Fulcro cercano a
la potencia, por lo que el brazo de potencia sera menor que el de
la resistencia (BPR) y, recprocamente, menor el desplazamiento de
la potencia que el de la resistencia (DPBR) y, en consecuencia, el
esfuerzo menor que la carga (PR). Este tipo de palancas nunca tiene
ganancia mecnica. Esta disposicin hace que los movimientos de la
potencia y de la resistencia se realicen siempre en el mismo
sentido, pero la carga siempre se desplaza ms que la potencia
(DR>DP). Es un montaje, por tanto, que amplifica el movimiento
de la potencia, lo que constituye su principal ventaja.
Al ser un tipo de mquina que no tiene ganancia mecnica, su
utilidad prctica se centra nicamente en conseguir grandes
desplazamientos de la resistencia con pequeos desplazamientos de la
potencia. Se emplea en pinzas de depilar, cortaas, caas de
pescar.
PALANCAEjercicios_01-061 .-Calcular la fuerza que es necesario
ejercer en una palanca de primer gnero de 5 metros de longitud para
mover una roca que pesa 1 tonelada mtrica situada a 1 metro del
punto de apoyo (fulcro) 2 .-Una persona quiere transportar lea en
una carretilla cuyos manerales tienen una longitud de 1,5 mts
medidos desde el eje de la rueda. Si la persona que la utiliza solo
puede hacer un esfuerzo de 50 Kg. Qu peso de lea puede transportar
en la carretilla si la carga se sita a 0,5 mts del eje de la rueda?
3 .-Con un cascanueces cuyos brazos tienen una longitud de 15 cm,
se quiere romper una nuez cuya cscara soporta una fuerza de 3 Kg.
Si la nuez se coloca a 5 centmetros de la articulacin Qu fuerza
habr que realizar en los extremos de los brazos para partir la
nuez? 4 .-Para sujetar una pieza de acero a una temperatura de 900
C se utilizan unas pinzas metlicas cuyos brazos tienen una longitud
de 50 cms, estando articulados (unidos) en un extremo (sujetando la
pieza por el otro extremo). Si la pieza pesa 2 Kg. y la fuerza que
se hace para sujetarla es de 10 Kg. A qu distancia de la
articulacin deber ejercerse la fuerza de 10 Kg.? 5 .-En una palanca
de segundo gnero, la potencia ejercida es de 10 Kg. . Si el brazo
de potencia es de 1 metro y la resistencia es de 25 Kg. Calcular el
brazo de resistencia necesario para equilibrar la palanca? 6 .- De
los extremos de una barra de 1 metro de longitud cuelgan 40 y 60 Kg
respectivamente- A qu distancia del extremo que tiene los 60 Kgs.
debe colocarse el apoyo para que la barra quede equilibrada?
PALANCAEjercicios_07-127 .- Calcula la Fuerza que tiene que
hacer un operario para levantar un armario de 150 kg. con una
palanca de 1,2 metros de longitud, si la distancia entre el fulcro
y el peso es de 200 mm. 8 .- Calcula el peso que puede levantar un
operario con una palanca de longitud 100 cm, si la distancia entre
el punto de apoyo y el peso es de 200 mm. Datos: Fuerza aplicada
por el operario 50 Kg. 9 .- Calcula la Fuerza que tiene que hacer
un operario para levantar un armario de 100 kg. con una palanca de
longitud 1,25 metros de longitud, si la distancia entre el fulcro y
la fuerza es de 95 cm 10 .- Calcula la distancia del punto de apoyo
al punto de aplicacin de la fuerza en una palanca de longitud total
de 100 cm, si con dicha palanca levantamos una caja de peso de 120
kg con una fuerza de 30 kg.
11 .- Calcula el peso que puede levantar un operario con una
palanca de longitud 110 cm, si la distancia entre el punto de apoyo
y el peso es de 0,15 metros. Datos Fuerza aplicada por el operario
60 Kg. Palanca de 2 orden
12 .- Calcula la distancia del punto de apoyo al peso en una
palanca de longitud desconocida, si con ella deseamos levantar un
peso de 100 kg. aplicando una fuerza de 40 kg. Datos : Distancia
del punto de apoyo al punto de aplicacin de la Fuerza 80 cm
PALANCAEjercicios_13-1813 .- Calcula la longitud de la apalanca
que tenemos que comprar si queremos levantar un peso de 140 kg. con
una fuerza de 50 kg. Dato brazo de potencia = 25 cm 14 .- Calcula
la longitud de la palanca que tenemos que comprar si queremos
levantar un peso de 120 kg. con una fuerza de 40 kg. Datos Brazo de
resistencia = 25 cm Palanca de 2 orden
15 .- Calcula la longitud de la palanca que tenemos que comprar
si queremos levantar un peso de 20 kg. con una fuerza de 80 kg.
Datos Brazo de potencia = 25 cm Palanca de 3 orden 16 .- Calcula la
distancia del punto de apoyo al punto de aplicacin de la fuerza en
una palanca de longitud 110 cm, si con dicha palanca levantamos un
peso de 160 kg. Datos: Brazo de resistencia = 20 cm.
17 .- Calcula la Fuerza que tiene que hacer un operario para
levantar un cajn de 90 kg. con una palanca de longitud 100 cm, si
la distancia entre el fulcro y el peso es de 200 mm. 18 .- Calcula
la Fuerza que tiene que hacer un operario para levantar un armario
de 100 kg. con una palanca de longitud 1,2 metros de longitud, si
la distancia entre el fulcro y el peso es de 30 cm. Si la palanca
es de 2 orden
