Palancas y su Clasificacion

Una palanca es, en general, una barra rígida e indeformable capaz de girar alrededor de un eje fijo llamado punto de apoyo o fulcro.

Según su posición relativa del punto de apoyo, respecto a la fuerza motriz y la resistencia, existen tres clases de palancas.

-          De primer género: son aquellas donde el punto de apoyo se encuentra ubicado entre la fuerza motriz y la resistencia.

Ejemplos: balanzas de platillo, tijeras, tenazas, alicates, martillos.

-          De segundo género: son aquellas en las cuales la resistencia se encuentra ubicada entre el punto de apoyo y la fuerza motriz.

Ejemplos: carruchas, destapadores, cascanueces, gatos hidráulicos.

-          De tercer género: son aquellas donde la fuerza motriz está ubicada entre el punto de apoyo y la resistencia.

Ejemplos: la flexión del antebrazo sobre el brazo, las pinzas para hielo, etc.

Otra clasificación de palancas

Las palancas también pueden clasificarse según la posición entre el punto de apoyo y el centro de gravedad en:

-          Palancas matemáticas: cuando el punto de apoyo coincide con el centro de gravedad.

-          Palancas físicas: cuando el punto de apoyo y el centro de gravedad no coinciden.

Equilibrio

   

 

Se denomina equilibrio al estado en el cual se encuentra un cuerpo cuando las fuerzas que actúan sobre el se compensan y anulan recíprocamente. Cuando un cuerpo está en equilibrio estático, si se lo mantiene así, sin ningún tipo de modificación, no sufrirá aceleración de traslación o rotación, en tanto, si el mismo se desplaza levemente, pueden suceder tres cosas: que el objeto regrese a su posición original (equilibrio estable), el objeto se aparte aún más de su posición original (equilibrio inestable) o que se mantenga en su nueva posición (equilibrio indiferente o neutro).

En tanto, si bien el término goza de un amplio uso en distintas áreas, como ser la física, biología y la economía, en todas estas siempre referirá a algo que se mantiene en justa medida a pesar de las incidencias o contingencias.

En el campo de la física y la ingeniería encontramos tres tipos de equilibrios, el termodinámico que se refiere a la situación de un sistema físico en el cual sus factores externos y procesos internos no producen cambios de temperatura o presión. 

Segunda Condición de Equilibrio

Cuando es necesario que un cuerpo no rote, se debe asegurar que sus momentos positivos y negativos se contrarresten, lo que se logra si el cuerpo cumple la segunda condición de equilibrio.

"Un cuerpo esta en equilibrio cuando la suma algebraica de los momentos de las fuerzas que actuan sobre el es igual a cero"

Ecuación de la segunda condición de equilibrio

-La suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo debe ser 0

-La suma vectorial de momentos en torsión debe ser 0

Ejemplo:

Para mantener en equilibrio de rotacion una balanza que soporta pesos diferentes en cada uno de sus platillos, se colocan a diferentes distancias del eje de rotación.

1- Para mantener el equilibrio los pesos deberán encontrarse a distintas distancias del centro, de tal manera que se anulen los efectos de rotación que se presentan en cada extremo.

2- Esto se consigue colocándoles a 3 y 4m. para comprobar se cuantifican los momentos alrededor del eje de rotación.

3- En el punto A, el momento positivo tiene un valor de [(80N)(3m) = 240Nm]

4- El punto B tiene un valor de momento negativo de [(60N)(4m) = -240Nm]

La suma algebraica de los momentos es igual a 0

240 Nm - 240 Nm = 0

Sentido de Rotacion

Momento de una Fuerza

Es la capacidad que tiene la fuerza para hacer girar un cuerpo. También puede decirse que es la intensidad con que la fuerza, actuando sobre un cuerpo, tiende a comunicarle un movimiento de rotación.

Por Ejemplo:

 - Intentemos abrir una puerta aplicando una fuerza cerca de las bisagras.

- Intentemos abrirla ahora aplicándole fuerza cada vez mas alejadas de las bisagras.

De las experiencias realizadas podemos notar que mientras mas alejada de las bisagras se aplica la fuerza, mas fácil se nos hará abrir la puerta.

Estos ejemplos nos muestran que el efecto rotatorio de una fuerza no solo depende del valor de la fuerza aplicada, si no también de las distancia entre el punto de aplicación de la fuerza y el eje de rotación 

(las bisagras)

Es importante hacer notar que la dirección de la fuerza aplicada debe ser perpendicular a la linea de acción que une al eje de rotación con el punto de aplicación de la fuerza

Primera Condición de Equilibrio

Indica que un cuerpo esta en equilibrio, si la fuerza resultante que actúa sobre el, es igual a cero; para esto las fuerzas componentes deben ser necesariamente coplanares y concurrentes.

Forma practica para para determinar que F_{R= 0 en un cuerpo}

_Ejemplo:

_{Examinando el equilibrio mecanico de translacion de cada cuerpo, debemos encontrar T1 y T2}

Fuerzas Paralelas

Son sistemas de fuerza cuyas rectas de acción son paralelas, con iguales o distintos sentidos. 

Se resuelve sumando algebraicamente las proyecciones de las mismas sobre un eje paralelo, con lo cual se determina el módulo de la resultante; para determinar el sentido y dónde se encuentra, hay que tomar momentos respecto de un punto, y entonces, el momento de la resultante se iguala a la sumatoria de los momentos de las fuerzas, y de allí se saca el momento de la resultante; como ya se conoce el módulo, se determina el brazo de palanca, es decir, su ubicación.