INTRODUCCIÓN
Maquinaria Simple: Son aparatos destinados a equilibrar unas fuerzas con otras y trasladar el punto de aplicación de unas aplicando ligeramente la intensidad de otras. En toda máquina simple se distinguen dos fuerzas:
(Q) Resistencia, que es la aplicada al cuerpo que se quiere mover
(F) Potencia, que representa la fuerza que debe actuar a fin de equilibrar la resistencia del cuerpo y desplazar su punto de aplicación.
Entre las más importantes citaremos:
  • Palanca
  • Polea
  • Torno
  • Plano Inclinado
  • Cobrestante
  • Cabria
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EQUILIBRIO
Equilibrio: Se presenta en un cuerpo cuando hay un sistema de fuerzas opuestas e iguales actuando sobre este.
Estas fuerzas son el peso aplicado en el centro de gravedad y la reacción del vínculo aplicado en el punto de suspensión.
Otro dato es que un cuerpo está en equilibrio cuando el centro de gravedad y el punto de suspensión pertenecen a una misma vertical.

PALANCA
Cuando se desea desplazar un cuerpo pesado, para efectuar menos fuerza, se suele operar así:

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Cuando se desea desplazar un cuerpo pesado, para efectuar menos fuerza, se suele operar así:
Este sistema es un ejemplo de palanca y en él se puede distinguir:
a) una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un rodillo. (Punto de apoyo O.)
b) el peso del cuerpo que se quiere mover y que se denomina resistencia (Q).
c) la fuerza que aplica la persona para mover el cuerpo y que se llama
Potencia (F).
En consecuencia, podemos establecer que:
Una palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza y un desplazamiento.
Una PALANCA es una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo o de un eje, por la acción de dos fuerzas, la resistencia y la potencia.
Puede utilizarse para ampliar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.


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HISTORIA DE LA PALANCAEl descubrimiento de la palanca y su empleo en la vida cotidiana proviene de la época prehistórica, Su empleo cotidiano, en forma de cigoñales, está documentado desde el tercer milenio a. c. en sellos cilíndricos de Mesopotamia hasta nuestros días. El manuscrito más antiguo que se conserva con una mención a la palanca forma parte de la Sinagoga o Colección matemática de Pappus de Alejandría, una obra en ocho volúmenes que se estima fue escrita alrededor del año 340. Allí aparece la famosa cita de Arquímedes:
  • «Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo».
Al heleno Arquímedes se le atribuye la primera formulación matemática del principio de la palanca.
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FUERZAS ACTUANTES
Los elementos de una palanca son:
a) Punto de apoyo (O).
b) Resistencia (Q) = Fuerza que se quiere vencer.
c) Potencia (F) = Fuerza que se aplica.
d) Brazo de resistencia (bQ) = distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la resistencia.
e) Brazo de potencia (bF) = distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la potencia.

En una palanca se pueden señalar:
  • El momento de la resistencia (Mq) con respecto al punto O.
Mo (Q) = Q.bQ
  • El momento de potencia (Mf) con respecto al punto O
Mo (F) = F . bF.

El momento de la resistencia tiende a producir una rotación de la barra en sentido contrario a las agujas de un reloj, mientras que el momento de la potencia trata de efectuar la rotación en el mismo sentido que dichas agujas.
En consecuencia: Mq = Q.bQ y Mf= -F.bF

LEY DE LA PALANCAEn física, la ley que relaciona las fuerzas de una palanca en equilibrio se expresa mediante la ecuación:external image 6688666037ea87a0169651033fdd642b.pngLey de la palanca: Potencia por su brazo es igual a resistencia por el suyo.
Siendo P la potencia, R la resistencia, y Bp y Br las distancias medidas desde el fulcro hasta los puntos de aplicación de P y R respectivamente, llamadas brazo de potencia y brazo de resistencia.Si en cambio una palanca se encuentra rotando aceleradamente, como en el caso de una catapulta, para establecer la relación entre las fuerzas y las masas actuantes deberá considerarse la dinámica del movimiento en base a los principios de conservación de cantidad de movimiento y momento angular.
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GÉNEROS DE PALANCA

1) Palanca de primer género:

Una palanca es de primer cuando el punto de apoyo está ubicado entre la resistencia y la potencia:

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Sabiendo que en el equilibrio de la palanca se cumple:
Q . bQ = F .bF , se deduce:
Cuando el brazo de la potencia es mayor que el brazo de la resistencia (bF > bQ), la potencia es menor que la resistencia
(F < Q) y, en consecuencia, se gana fuerza.
Si bF < bQ resulta F > Q. Se pierde fuerza.
Cuando bF = bQ, es F = Q. No se gana ni se pierde fuerza.

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2) Palanca de segundo género:
Una palanca es de segundo género cuando la resistencia se halla entre el punto de apoyo y la potencia:


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Como en las palancas de segundo género el brazo de potencia es siempre mayor que el brazo de resistencia, en todas ellas se gana fuerza.


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3) Palanca de tercer género:
Cuando la potencia se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia, la palanca es de tercer género.
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En este género de palancas, el brazo de potencia siempre es menor que el brazo de resistencia y, por lo tanto, la potencia es mayor que la resistencia. Entonces, siempre se pierde fuerza pero se gana
comodidad.

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Acá les mostramos un video para profundizar más acerca del tema de la palanca:





A continuación les mostramos una batería de ejercicios propuestos para resolverlos:





Finalmente les mostramos unos juegos hechos en Wordia acerca de los términos usados en La Palanca:Palanca 1
Palanca 2