Las máquinas simples ofrecen ventajas mecánicas. En términos más simples, las máquinas simples facilitan el trabajo al aumentar la cantidad de trabajo realizado con un cierto esfuerzo o al disminuir la cantidad de esfuerzo requerido para hacer el mismo trabajo. El trabajo, por definición, es igual a la fuerza por la distancia. La máquina simple conocida como palanca viene en tres variaciones, cada una de las cuales realiza un trabajo aumentando la efectividad de una fuerza aplicada.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Ejemplos de palancas en la vida cotidiana incluyen balancines, carretillas, tijeras, alicates, botellas abridores, trapeadores, escobas, palas, cascanueces y equipos deportivos como bates de béisbol, palos de golf y hockey palos. Incluso tu brazo puede actuar como palanca.
Trabajo, fuerza y distancia
El trabajo realizado por palancas suele cambiar la dirección de la fuerza aplicada, la distancia y la velocidad de movimiento producidas por la fuerza aplicada o la fuerza efectiva de la fuerza aplicada. Las palancas usan una barra para transferir un esfuerzo (fuerza aplicada) a través de un fulcro (punto enfocado) a una carga o resistencia. Las posiciones relativas de estos tres elementos de una palanca determinan si la palanca es un palanca de primera clase o de primer orden, palanca de segunda o de segundo orden o palanca de tercera o palanca de tercer orden.
Palancas de primera clase
Las palancas de primera clase (también llamadas de primer orden) tienen la fuerza aplicada en un lado del fulcro y la carga o resistencia en el otro lado del fulcro. Acercar el fulcro al extremo de la carga aumenta la eficacia de la fuerza desde el extremo del esfuerzo. Estos tipos de palancas pueden ser las palancas más fáciles de reconocer.
Palancas de segunda clase
Las palancas de segunda clase (o de segundo orden) tienen la fuerza aplicada en un extremo de la palanca y el fulcro en el otro lado de la palanca. La carga o resistencia se encuentra entre el fulcro y la fuerza aplicada.
Palancas de tercera clase
Las palancas de tercera clase (o tercer orden) tienen la carga en un extremo de la palanca y el fulcro en el otro extremo de la palanca. La fuerza aplicada ocurre entre la carga y el fulcro.
Diez tipos de palancas
Ejemplos de palanca de primera = clase
Un sube y baja puede ser la palanca de primer orden más comúnmente reconocida. La fuerza aplicada hacia abajo del ciclista en un extremo del balancín se traslada a través del fulcro para levantar al ciclista en el otro extremo. Acercar el fulcro a un ciclista más grande aumenta la eficacia de la fuerza de un ciclista más pequeño.
Las tijeras son otra palanca común de primer orden. Los mangos aplican la fuerza o el esfuerzo, el tornillo que conecta los dos lados forma el fulcro y la fuerza transferida a las hojas permite que las tijeras corten.
Al igual que las tijeras, los alicates funcionan como palancas de primer orden aplicando una fuerza en los mangos. El medio con bisagras funciona como un punto de apoyo y la carga o resistencia se produce entre los dientes de los alicates.
Ejemplos de palancas de segunda clase
Las carretillas son ejemplos de palancas de segundo orden. La rueda sirve como punto de apoyo. La fuerza aplicada ocurre en los mangos. La carga, por supuesto, se encuentra entre la fuerza y el fulcro.
Un cascanueces de mano clásico también es una palanca de segundo orden. El extremo con bisagras sirve como punto de apoyo. La fuerza aplicada a los extremos de los mangos agrieta la tuerca (carga) que se encuentra entre ellos.
Un abrebotellas de mano actúa como una palanca de segundo orden. Se aplica fuerza en un extremo del abridor en un esfuerzo por vencer la resistencia de la tapa de la botella. El punto de apoyo se encuentra en el extremo del abridor que descansa sobre la tapa de la botella.
Ejemplos de palancas de tercera clase
Las palancas de tercer orden incluyen muchos tipos de equipos deportivos, incluidos bates de béisbol, palos de golf y palos de hockey. Los sostienes con ambas manos, pero uno simplemente sostiene el objeto mientras que el otro aplica más fuerza. Entonces, los tres de estos ejemplos tienen el punto de apoyo en un extremo, donde una de sus manos sostiene la palanca (es decir, el palo, el palo, etc.). La fuerza aplicada ocurre cerca del fulcro, donde su otra mano aplica esfuerzo para que la fuerza mueva el extremo opuesto del objeto, transfiriendo la fuerza a la pelota de béisbol, pelota de golf o disco de hockey.
Para levantar una manzana se usa una palanca de tercer orden: ¡tu brazo! El codo sirve como punto de apoyo, la fuerza aplicada proviene de los músculos y se levanta la manzana o la carga.
Una pala funciona como palanca de tercer orden. Al igual que el palo de hockey, la mano más cercana al final actúa como punto de apoyo, la segunda mano proporciona esfuerzo y el extremo de la pala levanta y mueve la carga.
Las escobas y trapeadores también actúan como palancas de tercer orden. La mano superior sirve como punto de apoyo, la mano inferior proporciona la fuerza y el extremo de la escoba o fregona empuja contra la resistencia de la suciedad y el piso.