47. EQUILIBRIO EN MÁQUINAS SIMPLES: PALANCAS
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 47: Equilibrio en Máquinas Simples: Palancas.
Tema: Estática en Sólidos.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).
Sitio Oficial de Julioprofe: http://www.julioprofe.net
 Bien, dentro del tema de equilibrio en máquinas simples vamos a iniciar con las palancas. Se define palanca a cualquier barra rígida fabricada en metal, madera o cualquier otro material y que tiene la posibilidad de girar con respecto a un punto. Entonces supongamos que aquí en este sitio hubiera como una articulación donde podemos girar este elemento rígido, entonces esto constituye una palanca. Las palancas se clasifican en tres grupos. Tenemos palancas de primer género, de segundo género y de tercer género. Veamos en qué consiste cada una. Las palancas de primer género son las que tienen su punto de giro en un sitio diferente a los extremos. Supongamos que se encuentra aquí, vamos a representarlo como un triangulito y como una especie de articulación y en las palancas vamos a distinguir dos fuerzas principales que son la resistencia, vamos a suponer que en este punto está la resistencia, en este extremo y tenemos la potencia. Aquí tendríamos equilibrio en esta estructura, en esta palanca, si la resistencia y la potencia están a lados distintos del punto de giro. Recordemos que esta fuerza R produce un torque, produce un momento en esta dirección y debe ser contrarrestado por el torque o momento que ejerce P, que como está al lado derecho, entonces produciría un giro en la otra dirección. Entonces allí se contrarrestan los dos torques y produciría equilibrio en esta palanca. Se habla de brazo de la resistencia como la distancia que hay desde aquí hasta acá, el brazo de palanca de esta fuerza y brazo de la potencia a la distancia que hay desde este punto hasta el punto de giro. Un ejemplo de palanca de primer género muy común es el caso de unas tijeras. Veamos acá, en el caso de estas tijeras supongamos que sujetamos este objeto, vemos que aquí en este extremo se produce la resistencia, aquí tenemos el punto de giro que sería O y aquí donde estamos aplicando la fuerza con nuestra mano tenemos la potencia. Al apretar acá vemos que también aprieta acá y obviamente logramos el efecto que queremos que es sujetada o cortada. Entonces tenemos un claro ejemplo de palanca de primer género, el caso de una alicate utilizada por ejemplo en mecánica también es un claro ejemplo de palanca de primer género. Palancas de segundo género son aquellas donde el punto de giro está en un extremo, vamos a suponer que está en el extremo izquierdo y la resistencia supongamos que está por aquí y la potencia en este caso está por acá con una fuerza hacia arriba. Claro en términos de equilibrio esta fuerza produce un toque en esta dirección, esta produce un toque en la otra dirección buscando contrarrestarse entre sí y producir el equilibrio de esta estructura. Entonces esta es una palanca de segundo género. Un ejemplo de palanca de segundo género es el caso de una carretilla utilizada para transportar ladrillos o arena o cualquier elemento supongamos que esta carretilla está llena de arena, entonces en este caso el peso de la arena sería la resistencia, por acá está el punto de giro y acá está la potencia, si la fuerza que aplicaríamos para llevar la carretilla entonces vemos potencia, resistencia y por acá punto de giro, en el orden en que aparecen acá entonces es un ejemplo de palanca de segundo género. Otro ejemplo es el caso de un exprimidor, un exprimidor manual por ejemplo como este supongamos que esto fuera el limón entonces lo colocamos aquí y al hacer el ejercicio o la tarea de exprimir hacemos lo siguiente, apretaríamos acá, es decir en el extremo estaríamos aplicando la potencia, la resistencia está aquí donde está lo que se opone, digamos así que es el limón y en este caso el punto de giro, el punto o sería este extremo, es decir donde se produce la articulación, entonces tenemos aquí un ejemplo de palanca de segundo género y palanca de tercer género es aquella donde tenemos el punto de giro en un extremo, supongamos en el extremo izquierdo, la resistencia en el otro extremo y la potencia en un punto intermedio entre el punto de giro y la resistencia, un ejemplo de palanca de tercer género es el caso de unas pinzas, estas pinzas están fabricadas en plástico y supongamos que con ellas quisiéramos sujetar este elemento, este disco, entonces lo colocamos acá y hacemos la fuerza con los dedos, entonces podemos ver como la fuerza que se aplica es la potencia, acá está la resistencia R y acá en el extremo izquierdo tendríamos el punto de giro, entonces unas pinzas, solo un claro ejemplo de palanca de tercer género, entonces como podemos ver en los tres tipos de palancas, primero, segundo y tercer género vemos la aplicación de fuerzas en un objeto que es rígido, que es la palanca y que tiene la posibilidad de girar alrededor de un punto que hemos llamado punto de giro o incluso punto de apoyo, entonces vemos la aplicación de los torques, si, torque en una dirección, torque en otra pero siempre buscando que se contrarresten para garantizar la condición estática, o sea el equilibrio de la estructura.
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