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Fis   estática (teoría 2)
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Fis estática (teoría 2)

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  1. PROP. Nº 6: PALANCAS Máquina simple: Es cualquier artefacto mecánico capaz de transformar una fuerza aplicada, en una fuerza resultante, en un solo paso, y facilitando el trabajo. Algunas máquinas simples son: 1. Palanca: es una barra rígida que puede girar respecto a un punto de apoyo (fulcro), para transformar una fuerza aplicada. Elementos de una palanca: F: fuerza aplicada Q: carga o resistencia : fulcro, pivote o punto de apoyo Representación (gráfica) de una palanca: Se hace la representación dibujando una línea recta que equivale a la barra rígida que funge como palanca; el fulcro se representa con un triángulo relleno y se ubican en ella las fuerzas que actúan bien sea representando objetos con figuras geométricas básicas o indicando con vectores los puntos dónde se ejercen las fuerzas. Ejemplo: Tomando el caso de la imagen anterior, la palanca se representaría así: Tipos de palancas: a. Palanca de primer género: el fulcro se ubica entre la fuerza y la carga. Ejemplo: Un sube y baja b. Palanca de segundo género: tiene la carga entre la fuerza y el fulcro. Ejemplo: cuando una persona transporta material usando una carretilla. c. Palanca de tercer género: la fuerza se ubica entre la cara y el fulcro Ejemplo: cualquier tipo de pinza, con estructura similar a la de sacar cejas. Ley del equilibrio de las palancas: el torque producido por la fuerza aplicada es de la misma magnitud y opuesto al torque producido por la carga. aQbF .. = Ejemplo: La siguiente situación puede abordarse como una palanca de primer género, trazando la línea de acción del peso alineada con la base de sustentación (porque está en equilibrio). Se puede observar que la mayor cantidad de masa del cuerpo se agrupa a la izquierda lo que hace que haya mayor peso (carga) de ese lado. Las piernas extendidas hacen que la palanca tenga mayor longitud del lado derecho lo que compensa que de ese lado hay menos peso porque hay menos masa corporal que a la izquierda. Entonces el producto de la carga grande por el brazo más pequeño (a) debe resultar igual que el producto de la fuerza más pequeña por el brazo más largo (b) F: fuerza aplicada b: brazo de la fuerza Q: carga a: brazo de la carga
  2. 2. Plano inclinado: consiste en una superficie cuya inclinación varía entre 0º y 90º, respecto a la línea horizontal. Ejemplo: La rampa que colocan en los camiones de carga, mudanzas, entre otros es para que los trabajadores puedan bajar o subir, con mayor facilidad, las cargas. 3. Polea (simple): es una rueda acanalada en el exterior por el cual puede hacerse pasar una cuerda (hilo inextensible). Tipos de poleas (simples): a. Polea fija: es aquella que está sujeta a una viga o superficie fija, y la cuerda que se une al objeto se hace pasar a través de ella para aplicar la fuerza. En las poleas fijas no hay ventaja mecánica, sólo permite el cambio de sentido o dirección de aplicación de la fuerza para mover la carga. QF = b. Polea móvil: se tiene cuando está unida al objeto o carga, y la cuerda que pasa a través de ella está sujeta, en uno de sus extremos, a un punto fijo. Con este tipo de polea siempre se requerirá aplicar sólo la mitad de la fuerza que se haría si se usara una polea fija. 2 Q F = El inconveniente de este tipo de polea está en que la fuerza debe aplicarse desde arriba, lo que resulta incómodo y poco práctico. 4. Polipasto (polea compuesta): consiste en un montaje de poleas fijas y móviles. La polea fija permite modificar la dirección o sentido de la fuerza, mientras la(s) polea(s) móvil(es) harán que se aplique menos fuerza al mover el objeto. A medida que se incrementa la cantidad de poleas móviles se disminuye la fuerza aplicada, y por ende se obtiene mayor ventaja mecánica. n Q F 2 = Ejemplo: en los talleres mecánicos los motores de los carros se sacan y trasladan mediante un polipasto., que generalmente está sujeto a una estructura fuerte que la soporta (a varios metros de altura). Máquina compuesta: están conformadas por dos o más máquinas simples articuladas para su funcionamiento. Ejemplo: una tijera consiste de dos palancas de prime r género, cuyo punto de unión es el fulcro. Ventaja mecánica: medida que permite verificar la capacidad que tiene una máquina simple para amplificar la fuerza aplicada (disminuyendo el esfuerzo para hacer un trabajo). Es la relación fuerza-carga. F Q VM =

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