LA PALANCA.
Consiste en una barra rígida que se articula denominado punto de apoyo ( o fulcro), que hace posible que la barra gire.
La fuerza que sea de vencer con la palanca se denomina Resistencia (R), mientras que la fuerza motriz aplicada recibe el nombre de Potencia (F). Las distancias de las lineas de acción de estas dos fuerzas al punto de apoyo se conoce como brazo de resistencia (bR) y brazo de potencia (bF), respectivamente.
Cuando la palanca esta en equilibrio, la expresión que define su comportamiento se denomina Ley de la Palanca, que se puede enunciar así:
Cuando la palanca esta en equilibrio, la expresión que define su comportamiento se denomina Ley de la Palanca, que se puede enunciar así:
la potencia por su brazo es igual a la resistencia por el suyo.
F x bF = R x bR
Así, si aumentamos la longitud del brazo de la potencia, la potencia que debemos aplicar para vencer una resistencia será menor (el esfuerzo no sera tan grande). Lo mismo sucede si disminuimos la longitud del brazo de la resistencia.
Según la colocación del punto de apoyo, hay tres tipos o géneros de palanca.
PALANCA DE PRIMER GRADO. (fig 1)
La palanca de segundo grado permite situar la carga (R, resistencia) entre el fulcro (F) y el esfuerzo (P, potencia), con esto se consigue que el brazo de potencia siempre sera mayor que el brazo de resistencia (bF > bR) y, en consecuencia, el esfuerzo menor que la carga (P<R). Este tipo de palanca siempre tiene ganancia mecánica.
PALANCA DE TERCER GRADO. (fig. 3)
La palanca de tercer grado permite situar el esfuerzo (P, potencia) entre el fulcro (F) y la carga (R, resistencia). Con esto se consigue que el brazo de la resistencia siempre sera mayor que el brazo de potencia (bR > bF) y, en consecuencia, el esfuerzo mayor que la carga (P > R). Este tipo de palancas nunca tiene ganancia mecánica.
NOTA: se ha considerado la palanca dentro de los mecanismos que transforman movimientos rectilíneos en otros también rectilíneos (transmisión lineal), aunque en realidad los movimientos de las palancas son curvilíneos. Esto se hace así porque en general el angulo girado por la palanca es pequeño y es estos casos se puede considerar que el desplazamiento es aproximadamente rectilíneo.
Polea Fija. (fig 4)
Este tipo de maquina cuelga de un punto fijo y aunque no disminuye la fuerza ejercida, que es igual a la resistencia, facilita muchos trabajos. La polea fija simplemente permite una mejor posición para tirar de la cuerda, ya que cambia la dirección y el sentido de las fuerzas. En este caso, los valores de la potencia y la resistencia son iguales.
Polea Móvil. (fig 5)
En esta modalidad la polea esta unida al objeto y puede moverse verticalmente a lo largo de la cuerda. De este modo, la fuerza se multiplica, ya que la carga es soportada por ambos segmentos de la cuerda (cuantas mas poleas móviles tenga un conjunto menos esfuerzo se necesita para levantar un peso). La fuerza Motriz que se emplea para alzar la carga es la mitad que la resistencia, aunque para ello se tenga que tirar la cuerda el doble de la distancia.
Polea Compuesta. (fig 6).
Este tipo de maquina se conoce también como aparejo o polipasto, y se utiliza para levantar grandes pesos mediante un esfuerzo moderado. Este tipo de sistema se compone de poleas fijas y móviles, con lo que se consigue el efecto de las dos.
PALANCA DE PRIMER GRADO. (fig 1)
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| fig. 1 |
En la palanca de primer grado, 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 bF ha de ser mayor que el brazo de resistencia bR. Cuando lo que se requiere es aumentar la velocidad transmitida a un objeto, o la distancia recorrida por éste, se ha de situar el fulcro más próximo a la potencia de manera que bF sea menor que bR.
PALANCA DE SEGUNDO GRADO. (fig 2)
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| fig. 2 |
PALANCA DE TERCER GRADO. (fig. 3)
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| fig. 3 |
NOTA: se ha considerado la palanca dentro de los mecanismos que transforman movimientos rectilíneos en otros también rectilíneos (transmisión lineal), aunque en realidad los movimientos de las palancas son curvilíneos. Esto se hace así porque en general el angulo girado por la palanca es pequeño y es estos casos se puede considerar que el desplazamiento es aproximadamente rectilíneo.
LA POLEA.
La polea es un disco que puede girar alrededor de su eje y que dispone en el borde de una acanaladura por la que se hace pasar una cuerda, un cable o una correa. Las poleas pueden ser fijas y/o móviles.Polea Fija. (fig 4)
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| fig.4 |
FF=RM
Polea Móvil. (fig 5)
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| fig. 5 |
F=RM/2
Polea Compuesta. (fig 6).
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| fig. 6 |
