¿Cómo funcionan las palancas?

Descripción: Las palancas constituyen uno de los seis tipos de máquinas simples. Básicamente, una palanca consiste en una barra rígida que gira en torno a algún punto de apoyo de la misma. El punto de pivote se conoce con el nombre de fulcro o punto de apoyo y no es en éste donde se aplica el esfuerzo y la carga.

Hay tres tipos principales de palancas: de primera clase, de segunda clase y de tercera clase. La primera se denomina palanca de entrada, mientras que la segunda clase se conoce como palanca de carga. La palanca de tercera clase, por su parte, se denomina palanca de fulcro.

Algunos ejemplos cotidianos de palanca pueden ser:

Tercera clase: En la palanca de tercera clase, la potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la resultante; y se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él.

En la palanca de primer género, el fulcro (punto de apoyo) se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras, las tenazas o los alicates. Los remos o la catapulta (para ampliar la velocidad).

Palanca de tercer género

Ejemplos de las palancas de tercer género: Las pinzas. El palo de hockey. La escoba.

Las palancas están constituídas por un punto de apoyo, un brazo (tablero), una fuerza (f1) que hace la función de "potencia" y otra fuerza (f2) que suele ser la carga o peso que hay que vencer, llamada resistencia.

Hay tres tipos principales de palancas: de primera clase, de segunda clase y de tercera clase. La primera se denomina palanca de entrada, mientras que la segunda clase se conoce como palanca de carga. La palanca de tercera clase, por su parte, se denomina palanca de fulcro.

Una grapadora o engrapadora es un utensilio que se emplea para unir hojas de papel, plástico o láminas de madera colocando una grapa. Se trata de una palanca de tercer género.

Palanca de primer género.

Al empujar una puerta con la mano, la fuerza necesaria para mover la puerta la ejerce un músculo del brazo: el tríceps.

En la palanca de primer género/grado, el fulcro se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. ​ Se caracteriza en que la potencia puede ser menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.

Palanca de 1º género: Articulación occipitoatloidea en donde F: Apoyo, E: Potencia, y R: Resistencia. Palanca de 2º Género: Articulación tibiotarsiana en donde F: Apoyo, E: Potencia, y R: Resistencia. Palanca de 3º Género: Articulación del Codo en donde F: Apoyo, E: Potencia, y R: Resistencia.

B) Palancas de segundo género o grado: Son las que tienen la resistencia, entre el punto de apoyo y la potencia. Es decir, si ponemos 80 kg a 14,66 cm del punto de apoyo, podemos levantarla con sólo 13 kg de fuerza a una distancia de 90 cm.

Su funcionamiento es el de una palanca de primer grado, siendo su accionamiento por esfuerzo humano. Con este tipo de grúa se realizaron, entre otras muchas cosas, las grandes construcciones de las grandes civilizaciones fluviales.

El pie de cabra, el sube y baja y la alzaprima son barras de tipo 1 simples. El pivote está colocado entre el objeto y la fuerza impulsora.

Es una palanca de primer grado de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite comparar masas.

El movimiento de la palanca lo generan los músculos. Toda palanca necesita un punto de apoyo, F, sobre el que actúan dos fuerzas opuestas, la potencia y la resistencia. La potencia, M, es la fuerza que provoca el desplazamiento. La resistencia, W, es la fuerza que se opone al movimiento.

Existen tres tipos de palanca, dependiendo de la posición relativa del punto de resistencia, el de potencia y el fulcro. Cada una tiene características diferentes y tendrá un efecto relativamente distinto.

En este caso, la fórmula para calcular el esfuerzo requerido queda como: Esfuerzo = (Carga x Brazo de carga) / Esfuerzo Brazo donde: Esfuerzo: la fuerza aplicada a la palanca para mover la carga.

¿Cómo ayuda una palanca a mover objetos pesados? Cuando empuja hacia abajo un extremo de una palanca, el otro extremo se mueve hacia arriba en la dirección opuesta, como un balancín. Al acercar la parte central llamada fulcro al objeto que deseas levantar, será más fácil levantarlo.

Estas pinzas articuladas funcionan según el principio de palanca: dos palancas de dos lados están unidas entre sí por una articulación. Por regla general, los mangos forman los brazos de palanca más largos (brazo de potencia), los brazos de palanca más cortos (brazo de carga) forman la cabeza de las pinzas.

El punto de apoyo o fulcro: permite que se apoye en él la barra de carácter rígido, funciona como un eje. La barra: tabla o barra que reposa en el punto de apoyo. La potencia: la fuerza que se emplea para mover o levantar el objeto.

El balancín, las tijeras, las tenazas, los alicates, las catapultas. De segundo grado. La carretilla, el cascanueces, una embarcación a remos, una camilla de enfermería, una máquina de hacer ejercicios por levantamiento.

EL MARTILLO  actúa como una palanca de tercer grado cuando se utiliza para clavar un clavo. El punto de apoyo es la muñeca y la carga es la resistencia que opone la madera.

Como curiosidad, diremos que este aparato hoy tan común se llama abrochadora en Argentina, corchetera en Chile, cosedora en Colombia y presilladora en Cuba. En inglés, grapadora se dice stapler, en francés agrafeuse y en italiano graffettatrice, spillatrice o pinzatrice.