Comprender un sistema de palanca

Una palanca es un dispositivo básico que consiste en una viga o varilla rígida que pivota sobre una bisagra fija o punto de apoyo. Se utiliza para aplicar fuerza a una carga y normalmente ofrece una ventaja mecánica. Un cuerpo rígido que puede girar alrededor de un punto sobre sí mismo se llama palanca. Los tres tipos de palancas se clasifican según el punto de apoyo, el peso y el esfuerzo.

Bueno, en este artículo, se discutirán las respuestas a las siguientes preguntas:

• ¿Qué es una palanca?
• ¿Cuáles son las aplicaciones de la palanca?
• ¿Cuáles son los componentes de una palanca?
• ¿Cuáles son los tipos de palanca?
• ¿Cómo funciona una palanca?
• ¿Cuáles son ejemplos comunes de palancas?

¡Vamos a sumergirnos!

¿Qué es una palanca?

Una palanca es un dispositivo básico que consiste en una viga o barra rígida que se inclina sobre una bisagra fija o punto de apoyo. Se utiliza para aplicar fuerza a una carga y normalmente ofrece una ventaja mecánica. Un cuerpo rígido que puede girar alrededor de un punto sobre sí mismo se llama palanca. Los tres tipos de palancas se clasifican según el punto de apoyo, el peso y el esfuerzo.

El apalancamiento es otro beneficio mecánico logrado en un sistema. Es ideal para transportar o levantar objetos pesados. Existen numerosos ejemplos de esta práctica y sencilla máquina. El balancín, la palanca, el hilo de pescar, los remos, las carretillas y la pala de jardín son ejemplos efectivos de palancas.

Uno de los seis dispositivos simples que identificaron los científicos del Renacimiento. El apalancamiento es la capacidad de aumentar una fuerza de entrada para producir una fuerza de salida más fuerte. La ventaja mecánica de la palanca está determinada por la relación entre la fuerza de salida y la fuerza de entrada.

Las palancas son dispositivos que aumentan la fuerza, en pocas palabras. Debido a que simplemente tienen el mango y el punto de apoyo, nos referimos a ellas como "máquinas básicas". El "brazo" de la palanca, a menudo conocido como el mango o la barra, es donde empujas o tiras cuando usas una tijera. El punto en el que la palanca gira o se equilibra se conoce como "punto de apoyo".

La palanca, que intercambia fuerzas contra el movimiento, es un mecanismo de ventaja mecánica como resultado. Carga/Esfuerzo es la ecuación de la ventaja mecánica de una palanca. Un hombre puede jalar hacia abajo el brazo largo y levantar su peso varias veces. Según la leyenda, este mecanismo se empleó en Egipto y la India ya en el año 1500 a. C. para levantar agua y movilizar a los guerreros para la batalla.

¿Cuáles son las aplicaciones de la palanca?

Los objetos normalmente se mueven o levantan usando una palanca. En algunos casos, se usa empujar contra elementos sin moverlos realmente. Al aplicar una pequeña fuerza en una distancia más amplia en el otro extremo, las palancas se pueden usar para aplicar una fuerza enorme en una distancia corta en un extremo. Los siguientes son algunos usos comunes de las palancas:

Las palancas simplifican el corte, la extracción y el levantamiento de objetos apretados.

• Las palancas comunes para quitar clavos de madera u otras superficies duras incluyen garras de martillo.
• Las barras de ruedas son útiles a diario porque permiten mover artículos que son excesivamente pesados ​​o voluminosos.
• Aunque los objetos no son particularmente pesados, las palancas como pinzas y pinzas facilitan levantarlos o quitarlos.
• Las palancas que aplican fuerza para cortar o separar material incluyen tijeras.

¿Cuáles son los componentes de una palanca?

Cada palanca tiene tres componentes:

El punto de pivote de la palanca se conoce como punto de apoyo.

La fuerza aplicada a la palanca se conoce como fuerza de entrada, también llamada esfuerzo.

La fuerza utilizada por la palanca para desplazar la carga se conoce como fuerza de salida (a veces denominada carga).

En pocas palabras, la viga es una tabla larga. Puede ser de metal, madera u otro material resistente. La viga está sostenida por un pivote (un punto en la barra que crea un pivote).

Proporcionas una fuerza (entrada) a una palanca cuando presionas un extremo de la misma. La palanca pivota sobre el fulcro y aplica una fuerza de salida a la carga para levantarla. Las palancas facilitan el trabajo al mejorar la fuerza de entrada e invertir la dirección de la fuerza de entrada.

¿Cuáles son los tipos de palanca?

Las palancas vienen en variedades de primera, segunda y tercera clase. Las ubicaciones de la fuerza, el fulcro y la carga determinan cómo las tres clases difieren entre sí.

Palanca de primera clase

El punto de apoyo de las palancas superiores se sitúa entre la fuerza y ​​la carga. Estás dispersando el esfuerzo sobre un área más amplia que la carga cuando usas un destornillador para quitar la tapa de una lata de pintura. Se puede aplicar una fuerza mayor a la carga para abrir la lata colocando el fulcro (el borde de la lata) cerca de la tapa (la carga).

Al hacerlo, está reduciendo el esfuerzo requerido, que es en lo que se destacan las palancas de primer nivel. Los alicates, las tijeras, una palanca, un martillo, un balancín y una balanza son otros ejemplos de palancas de primera clase.

En pocas palabras, una palanca de primera clase tiene un fulcro que está situado entre el esfuerzo (fuerza) y la carga y se desplaza una gran distancia para mover el peso en una distancia más corta. La ventaja mecánica de una palanca de primer nivel aumenta a medida que aumenta la relación entre la longitud del brazo de esfuerzo y la longitud del brazo de carga.

En su conocido adagio, "Dame un lugar firme sobre el que descansar (un punto de apoyo), y moveré la Tierra", Arquímedes hizo referencia a una palanca de primera clase.

Palanca de segunda clase

La carga se sitúa entre el esfuerzo (fuerza) y el fulcro en palancas de segunda clase. Una ilustración común es una carretilla, donde el eje y la rueda sirven como punto de apoyo y el esfuerzo se distribuye en un área amplia para levantar una gran carga.

En una palanca de segunda clase, se gasta mucha energía para levantar una pequeña cantidad de peso. La ventaja mecánica de una palanca de segunda clase crece a medida que aumenta la relación entre la longitud del brazo de esfuerzo (fuerza) y la longitud del brazo de carga. En una carretilla, la ventaja mecánica aumenta con la distancia entre el peso y la rueda. Otra ilustración de una palanca de segunda clase es un cascanueces.

Palanca de tercera clase

Palancas de tercera clase, como pinzas para barbacoa, colocan el esfuerzo entre el peso y el fulcro. Una escoba, una caña de pescar y un woomera son otras ilustraciones de palancas de tercera clase. Es un desafío ejercer una fuerza significativa en una palanca de tercera clase porque la carga se mueve más lejos que el esfuerzo (fuerza) y la ventaja mecánica es pequeña. No aplastar las salchichas en la parrilla, ¡esto puede ser un beneficio!

Está utilizando una palanca de tercera clase cuando levanta algo pesado con el antebrazo. Justo delante del codo, los músculos bíceps se unen al antebrazo. El esfuerzo está entre el punto de apoyo (codo) y la carga, que está en la mano.

¿Cómo funciona una palanca?

Las palancas funcionan reduciendo la cantidad de fuerza requerida para mover o levantar una carga. Las palancas logran esto extendiendo el rango de movimiento de la fuerza. En cambio, dispersan el esfuerzo en un área más amplia, lo que facilita el trabajo. La experiencia práctica ha demostrado que cuando se aplican dos fuerzas iguales, en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario a las agujas del reloj, a una palanca uniforme a distancias iguales del fulcro, se equilibran entre sí y llevan la palanca al equilibrio.

El experimento también ha demostrado que dos fuerzas desiguales se comportan de manera diferente. Eso dará como resultado la magnitud de una fuerza cuando otra fuerza está presente. Además, su brazo de esfuerzo, también conocido como brazo de palanca, es igual al producto de la fuerza de la otra fuerza y ​​el brazo de esfuerzo.

La conclusión general, conocida como teoría de los momentos, establece que el equilibrio se logra cuando la suma de los momentos de las fuerzas que actúan en sentido antihorario es igual a la suma de los momentos de las fuerzas que actúan en sentido antihorario. En física, el producto de una fuerza se conoce como el momento de la fuerza por su esfuerzo.

Como resultado, una fuerza muy pequeña aplicada a una gran distancia del fulcro puede vencer una fuerza muy fuerte ejercida a una gran distancia. Según la leyenda, Arquímedes tenía una palanca mental que le permitía mantenerse erguido y mover el mundo.

¿Cuáles son ejemplos comunes de palancas?

Los balancines, carretillas, tijeras, alicates, abrebotellas, trapeadores, escobas, palas, cascanueces y artículos deportivos como bates de béisbol, palos de golf y palos de hockey son ejemplos de palancas en la vida diaria. Incluso puedes usar tu brazo como palanca. Los siguientes son ejemplos de los distintos tipos de palanca:

Ejemplo de una palanca de primera clase

La palanca de primer orden más conocida puede ser un balancín o un balancín. El jinete en un extremo del balancín aplica una fuerza hacia abajo, que se traduce a través del fulcro para levantar al jinete en el otro extremo. La eficiencia de la fuerza de un ciclista más pequeño aumenta al acercar el punto de apoyo a un ciclista más grande.

Otra palanca común de primer orden es un par de tijeras. El punto de apoyo de un par de tijeras está formado por el tornillo que une los dos lados, los mangos y la fuerza que se aplica a las hojas para hacer que las tijeras corten. Al ejercer fuerza en los mangos, los alicates funcionan como palancas de primer orden de manera similar a las tijeras. Con la sección media articulada actuando como punto de apoyo, la carga o resistencia se coloca entre los dientes de las pinzas.

Ejemplos de una palanca de segunda clase

Ejemplos de palancas de segundo orden son las carretillas. Como punto de apoyo, se utiliza la rueda. Los mangos son donde se aplica la fuerza. Por supuesto, hay un peso entre la fuerza y ​​el fulcro. Una palanca de segundo orden es un cascanueces de mano estándar. El punto de apoyo es el extremo articulado. La tuerca (carga) entre los mangos se rompe cuando se aplica fuerza en sus extremos.

Una palanca de segundo orden es un abrebotellas de mano. Para vencer la resistencia de la tapa de la botella, se aplica fuerza en un extremo del abridor. El extremo del abridor que soporta la tapa de la botella sirve como punto de apoyo.

Ejemplo de palanca de tercera clase

Numerosas piezas de equipo deportivo, como bates de béisbol, palos de golf y palos de hockey, son palancas de tercer orden. Los sujetas con ambas manos, pero una solo sirve para sostener el objeto mientras que la otra ejerce una mayor presión.

Por lo tanto, una de sus manos que sostiene la palanca en estos tres escenarios sirve como punto de apoyo (es decir, el palo, el palo, etc.). La pelota de béisbol, golf o disco de hockey recibe la fuerza que se aplica cerca del punto de apoyo cuando la otra mano ejerce fuerza para mover el extremo opuesto del objeto.

Tu brazo es una palanca de tercer orden que se usa para levantar una manzana. La manzana o carga se levanta usando el codo como punto de apoyo y los músculos aplicando la fuerza. Una palanca efectiva de tercer orden es una pala. Al igual que con un palo de hockey, el extremo de la pala levanta y empuja la carga mientras que la mano más cercana al extremo sirve como punto de apoyo, mientras que la segunda mano contribuye al esfuerzo.

También sirven como palancas de tercer orden los trapeadores y las escobas. El extremo de la escoba o trapeador empuja contra la resistencia del suelo y la suciedad, mientras que la mano inferior produce la fuerza y ​​la mano superior actúa como punto de apoyo.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una palanca?

Las máquinas que aumentan la fuerza emplean palancas. Debido a que simplemente tienen el mango y el punto de apoyo, nos referimos a ellas como "máquinas básicas". El “brazo” de la palanca es el mango o la barra, que es donde empujas o tiras. El punto en el que la palanca gira o se equilibra se conoce como "punto de apoyo".

¿Cuáles son los tipos de palancas?

Los siguientes son los tres tipos de palancas:

1. Palanca de primera clase – el fulcro está en medio del esfuerzo y la carga—una palanca de primera clase.
2. Palanca de segunda clase – la carga está en el medio entre el fulcro y el esfuerzo. Palanca de segunda clase.
3. Palanca de tercera clase – el esfuerzo está en el medio entre el fulcro y la carga.

¿Qué es una palanca de primera clase?

En una palabra, una palanca de primera clase tiene un fulcro que está situado entre el esfuerzo (fuerza) y la carga y se desplaza una gran distancia para mover el peso en una distancia más corta. La ventaja mecánica de una palanca de primer nivel aumenta a medida que aumenta la relación entre la longitud del brazo de esfuerzo y la longitud del brazo de carga.

¿Cuáles son los ejemplos de palanca de primera clase?

Los alicates, las tijeras, una palanca, un martillo, un balancín y una balanza son más ejemplos de palancas de primera clase. En esencia, una palanca de primera clase tiene un punto de apoyo que está situado entre el esfuerzo (fuerza) y la carga y se desplaza una gran distancia para mover el peso a una distancia más corta.

¿Qué es una palanca de segunda clase?

En una palanca de segunda clase, se gasta mucha energía para levantar una pequeña cantidad de peso. La ventaja mecánica de una palanca de segunda clase aumenta a medida que aumenta la relación entre la longitud del brazo de esfuerzo (fuerza) y la longitud del brazo de carga.

¿Qué es una palanca de tercera clase?

Es un desafío ejercer una fuerza significativa en una palanca de tercera clase porque la carga se mueve más lejos que el esfuerzo (fuerza) y la ventaja mecánica es pequeña. No aplastar las salchichas en la parrilla, ¡esto puede ser un beneficio!

¿Qué son la palanca y los ejemplos?

Las palancas incluyen cosas como carretillas, cañas de pescar, palas, escobas, brazos, piernas, remos, palancas y abrebotellas. Una de las máquinas simples más comunes es la palanca. Están hechos para facilitar el trabajo, como todas las máquinas rudimentarias como la palanca.

¿Qué es una palanca en física?

Una viga o varilla rígida gira en una bisagra fija, o punto de apoyo, para formar una máquina simple conocida como palanca. Un cuerpo rígido que puede girar alrededor de un punto sobre sí mismo se llama palanca. Los tres tipos de palancas se clasifican según el punto de apoyo, el peso y el esfuerzo.

¿Qué clase es la palanca?

Las palancas vienen en variedades de primera, segunda y tercera clase. Las ubicaciones de la fuerza, el fulcro y la carga determinan en qué se diferencian las tres clases entre sí. El fulcro de una palanca de primera clase está situado a medio camino entre la fuerza de entrada y la fuerza de salida.

¿Cuál es la definición de palanca para niños?

Un fulcro es un soporte sobre el que descansa un cuerpo largo y robusto conocido como palanca. El punto de pivote de la palanca se llama fulcro. Es uno de los tres componentes o procesos que componen una palanca. El artículo que se levanta o impacta de otra manera se conoce como la carga. Cualquiera que sea levantado es la carga en un balancín.

¿Para qué se utilizan las palancas?

Las personas pueden usar una palanca para ejercer menos fuerza mientras trabajan. Los objetos normalmente se mueven o levantan usando una palanca. En algunos casos, se usa empujar contra elementos sin moverlos realmente. Al aplicar una pequeña fuerza sobre una distancia más amplia en el otro extremo, las palancas se pueden usar para aplicar una gran fuerza sobre una distancia corta en un extremo.