¿Qué es la palanca y cuáles son sus tipos?

Una palanca es una máquina simple que transmite fuerza. Para que sea eficaz, debe aumentar la energía mecánica de un sistema. La energía de salida de un sistema no puede ser mayor que la fuerza de entrada. Hay tres tipos principales de palancas: de primera clase, de segunda clase y de tercera clase.

Tipos de palanca

El principio de la palanca es válido indistintamente del tipo que se trate, pero el efecto y la forma de uso de cada uno cambian considerablemente. Los tipos de palanca por lo tanto se clasifican en palanca de primer género o grado, palanca de segundo género o grado y palanca de tercer género o grado.

Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras, las tenazas, las pinzas​ o la catapulta (para ampliar la velocidad). En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de palancas de primer género, como el conjunto tríceps braquial-codo-antebrazo.

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.

La palanca es una de las máquinas más simples y antiguas. Su función es amplificar la fuerza que aplicamos a un objeto para poder moverlo con menos esfuerzo o con más velocidad.

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.

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).

Las palancas

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.

El hacha es un ejemplo de máquina simple, ya que es un tipo de cuña, o plano inclinado dual.

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.

La palanca se encuentra en equilibrio cuando el producto de la fuerza, F, por su distancia al punto de apoyo, d, es igual al producto de la resistencia, R, por su distancia al punto de apoyo, r. Donde la fuerza y la resistencia se miden en newtons (N), unidad del SI, aunque se suele utilizar el kilogramo fuerza (kg).

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.

Las seis máquinas simples son la cuña, el tornillo, la palanca, la polea, el plano inclinado y la rueda y el eje. Todos facilitan el trabajo y tienen pocas o ninguna parte móvil.

Arquímedes es uno de los tres matemáticos más grandes de todos los tiempos. Revolucionó lo mecánica con su descubrimiento del punto de apoyo y lo palanca y también inventó, entre otros, lo bomba de agua y la polea.

La palanca es el mecanismo de transmisión lineal más utilizado. Consiste en una barra rígida con un punto de apoyo (P.A). Al aplicar una fuerza en una lado de la palanca, ésta se mueve y transmite la fuerza y el movimiento a otro punto de la misma, con el fin de levantar un peso o realizar un esfuerzo.

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.

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.

PALANCA DE PRIMER GÉNERO (de EQUILIBRIO)

Si las fuerzas se encuentran balanceadas en ambos extremos, podrá equilibrarse como si de un subibaja o balancín se tratara.

Palanca de 3^er grado: La fuerza se aplica en la parte central (caña de pescar, pinza, …)

Ejemplos de palancas de segundo género los tenemos en la carretilla, las guillotinas para cortar papel o los cascanueces.

El columpio es una máquina simple, concretamente una palanca de primer género. Está formada por una barra larga y rígida y un punto de apoyo o fulcro situado entre la fuerza motriz y la fuerza resistente.

Al usar una palanca, se aplica una fuerza de giro (el momento) alrededor del punto de apoyo para mover la carga. El momento disminuye el esfuerzo que se necesita para mover la carga al aumentar la distancia entre el punto de apoyo y el punto de aplicación de la fuerza.

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.

Una palanca está en equilibrio cuando el momento de fuerza total hacia la izquierda es igual al momento de fuerza total hacia la derecha (el momento es el giro o rotación de un cuerpo alrededor de un eje). -Palanca de segundo género: la resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la fuerza.

En la palanca de tercer grado la fuerza está entre el punto de apoyo y la resistencia. Por ejemplo pinza de depilar, martillo y caña de pescar.

Cuña: Se utiliza para separar cuerpos. Algunos ejemplos son hachas, cinceles y cuchillos.

Brazo de potencia (BP): Es la distancia perpendicular que hay entre el punto de apoyo y la línea de acción de la potencia. Así, en las palancas anatómicas es la distancia entre la articulación y la línea de acción de la fuerza muscular.