La palanca de primer género: 

tiene cientos de aplicaciones en la vida cotidiana. Se pueden usar como tijeras, pinzas o hasta un sube y baja. La función es amplificar la potencia para así vencer más fácilmente una resistencia. 


Para levantar un objeto muy pesado sin hacer demasiada fuerza, la clave está en hacer uso de las leyes de la física para suplir la potencia de los músculos. Uno de los instrumentos indispensables para conseguir esto es la palanca, que puede ser de primero, segundo o tercer género. 


¿Cómo son las palancas de primer género? 

La palanca de primer género es la palanca por antonomasia. En este caso, el punto de apoyo se encuentra entre la Potencia y la Resistencia, como sucede en el caso de las tijeras, el sube y baja, la balanza, las tenazas y los alicates, que son algunos ejemplos de su utilización.






Y vos, ¿qué pensás?

- Te proponemos que nos cuentes cuáles son los utensilios o herramientas que considerás palancas de primer género.

- En nuestro cuerpo, ¿alguna articulación corresponde a una palanca de primer grado?

Para seguir navegando…

Educastur: Esta página interactiva te muestra un experimento para terminar de comprender el tema.

Dispositivo para estudiar la palanca de primer género: En este sitio se explica cómo armarlo y estudiar prácticamente su funcionamiento.

La Palanca de segundo genero: 

Las palancas de segundo género son utilizadas para desplazar objetos pesados con un mínimo de fuerza muscular. De seguro, habrás hecho uso de ellas posiblemente sin saber que estabas manipulando una palanca.

En este caso, la clave no está en levantar un objeto, como en el caso de las palancas de primer género, sino en desplazarlo de un lugar a otro. Posiblemente, si no hiciéramos uso del principio de la palanca y solo dependiéramos de nuestra fuerza nos resultaría muy difícil o imposible mover el objeto. Recordemos que las palancas pueden ser de primer, segundo o tercer género.


¿Cómo son las palancas de segundo género? 

En este tipo de palancas, la Resistencia se encuentra entre el Punto de Apoyo y la Fuerza.




Una herramienta con la que habitualmente te cruzás en cualquier obra en construcción y que emplea los preceptos físicos de las palancas de segunda generación es la carretilla. También los botes a remo se desplazan por el agua haciendo uso de este principio.

La Palanca de tercer genero: 

Las palancas de tercer género son el último tipo de palancas. Generalmente, se utilizan para mover objetos pesados sacrificando fuerza por comodidad. Ejemplos de ellas se encuentran todo a tu alrededor: sin ir más lejos, tu propio brazo. 

Como todo instrumento mecánico, la palanca ayuda a las personas a realizar trabajos pesados con menor esfuerzo. Las hay de primero, segundo y tercer género según el tipo de palanca que se trate. Según el tipo de acción que vayas a realizar con el objeto, deberás elegir una de ellas en particular.

¿Cómo son las palancas de tercer género?

En la palanca de tercer género, la Fuerza se encuentra entre el Punto de Apoyo y la Resistencia. En esta tercer variante, la fuerza aplicada debe ser mayor que la fuerza que se necesitaría para mover el objeto sin la palanca. ¿Por qué? Porque en estos casos, quienes la utilizan lo hacen para amplificar la distancia que el objeto recorre y no para levantarlo.





Un ejemplo de un instrumento que aplique en su funcionamiento este tipo de principio esta al alcance de tu mano. ¡Si! Es el propio brazo humano junto con sus músculos. 

Maquinas Simples: 

Cuando la máquina es sencilla y realiza su trabajo en un solo paso nos encontramos ante una máquina simple. Muchas de estas máquinas son conocidas desde la prehistoria o la antigüedad y han ido evolucionando incansablemente (en cuanto a forma y materiales) hasta nuestros días. Algunas inventos que cumplen las condiciones anteriores son: cuchillo, pinzas, rampa, cuña, polea simple, rodillo, rueda, manivela, torno, hacha, pata de cabra, balancín, tijeras, alicates, llave fija... Las máquinas simples se pueden clasificar en tres grandes grupos que se corresponden con el principal operador del que derivan:palanca, plano inclinado y rueda.

Palanca

La palanca es un operador compuesto de una barra rígida que oscila sobre un eje (fulcro). Según los puntos en los que se aplique la potencia (fuerza que provoca el movimiento) y las posiciones relativas de eje y barra, se pueden conseguir tres tipos diferentes de palancas a los que se denomina: de primero, segundo y tercer género (o grado). El esqueleto humano está formado por un conjunto de palancas cuyo punto de apoyo (fulcro) se encuentra en las articulaciones y la potencia en el punto de unión de los tendones con los huesos; es por tanto un operador presente en la naturaleza. De este operador derivan multitud de máquinas muy empleadas por el ser humano: cascanueces, alicates, tijeras, pata de cabra, carretilla, remo, pinzas...

Plano inclinado

El plano inclinado es un operador formado por una superficie plana que forma un ángulo oblicuo con la horizontal. Las rampas que forman montañas y colinas son planos inclinados, también pueden considerarse derivados de ellas los dientes y las rocas afiladas, por tanto este operador también se encuentra presente en la naturaleza. De este operador derivan máquinas de gran utilidad práctica como: broca, cuña, hacha, sierra, cuchillo, rampa, escalera, tornillo-tuerca, tirafondos...

Rueda

La rueda es un operador formado por un cuerpo redondo que gira respecto de un punto fijo denominado eje de giro. Normalmente la rueda siempre tiene que ir acompañada de un eje cilíndrico (que guía su movimiento giratorio) y de un soporte (que mantiene al eje en su posición). Aunque en la naturaleza también existen cuerpos redondeados (troncos de árbol, cantos rodados, huevos...), ninguno de ellos cumple la función de la rueda en las máquinas, por tanto se puede considerar que esta es una máquina totalmente artificial. De la rueda se derivan multitud de máquinas de las que cabe destacar: polea simple, rodillo, tren de rodadura, noria, polea móvil, polipasto, rodamiento, engranajes, sistema correa-polea...

Torno.

- Formada por dos ruedas o cilindros concéntricos de distinto tamaño y que suele transmitir la fuerza a la carga por medio de una cuerda arrollada alrededor del cilindro mayor; en la mayoría de las aplicaciones la rueda más pequeña es el eje. El torno combina los efectos de la polea y la palanca al permitir que la fuerza aplicada sobre la cuerda o cable cambie de dirección y aumente o disminuya.

Un torno puede emplearse para levantar un objeto pesado, como el cubo de un pozo. A veces, el torno es simplemente un eje con una manivela. La rueda exterior o la manivela son concéntricos con la rueda interior o el eje. Una fuerza relativamente pequeña aplicada a la rueda grande puede levantar una carga pesada colgada de la rueda pequeña. Por tanto, el torno actúa como una palanca de primera clase donde el eje constituye el punto de apoyo y los radios de ambas ruedas los respectivos brazos de palanca. El principio de la palanca afirma que FR = fr, donde F y f son las fuerzas aplicadas, y R y r los respectivos brazos de palanca. Por ejemplo, si el radio de la manivela es 10 veces mayor que el del eje, la fuerza ejercida sobre la carga es 10 veces mayor que la aplicada a la manivela.

Se compone de un cilindro de radio r, con una cuerda que arrastra una resistencia R, y un manubrio de longitud m, en donde se aplica la fuerza F.

Por la ley de la palanca, en el equilibrio:

F/R=r/m

Tornillo.

- Dispositivo mecánico de fijación, por lo general metálico, formado esencialmente por un plano inclinado enroscado alrededor de un cilindro o cono. Las crestas formadas por el plano enroscado se denominan filetes, y según el empleo que se les vaya a dar pueden tener una sección transversal cuadrada, triangular o redondeada. La distancia entre dos puntos correspondientes situados en filetes adyacentes se denomina paso. Si los filetes de la rosca están en la parte exterior de un cilindro, se denomina rosca macho o tornillo, mientras que si está en el hueco cilíndrico de una pieza se denomina rosca hembra o tuerca. Los tornillos y tuercas empleados en máquinas utilizan roscas cilíndricas de diámetro constante, pero los tornillos para madera y las roscas de tuberías tienen forma cónica.

El empleo del tornillo como mecanismo simple (en ese caso también se denomina husillo o tornillo sin fin) aprovecha la ganancia mecánica del plano inclinado. Esta ganancia aumenta por la palanca que se suele ejercer al girar el cilindro, pero disminuye debido a las elevadas pérdidas por rozamiento de los sistemas de tornillo. Sin embargo, las fuerzas de rozamiento hacen que los tornillos sean dispositivos de fijación eficaces.

Cuña

Se forma por dos planos inclinados opuestos, las conocemos comúnmente como punta, su función principal es introducirse en una superficie.

Ejemplo: Flecha, hacha, navaja, desarmado, picahielo, cuchillo.

Polea

La polea sirve para elevar pesos a una cierta altura. Consiste en una rueda por la que pasa una cuerda a la que en uno de sus extremos se fija una carga, que se eleva aplicando una fuerza al otro extremo. Su función es doble, puede disminuir una fuerza, aplicando una menor, o simplemente cambiar la dirección de la fuerza.

Las poleas pueden presentarse de varias maneras:

Polea fija: solo cambia la dirección de la fuerza. La polea está fija a una superficie.

Polea móvil: se mueve junto con el peso, disminuye el esfuerzo al 50%.

Polea pasto, polipasto o aparejo: Formado por tres o más poleas en línea o en paralelo, se logra una disminución del esfuerzo igual al número de poleas que se usan.

Polipasto

Se llama polipasto a un mecanismo que se utiliza para levantar o mover una carga aplicando un esfuerzo mucho menor que el peso que hay que levantar.

Los polipastos tienen varios tamaños o potencia de elevación, los pequeños se manipulan a mano y los más grandes llevan incorporados un motor eléctrico.