HISTORIA DE LAS PALANCAS

HISTORIA DE LA PALANCA

El descubrimiento de la palanca y su empleo en el día a día  proviene prehistoria. Su empleo cotidiano está documentado desde el tercer milenio a. C.  hasta nuestros días. El manuscrito más antiguo que se conserva con una mención a la palanca forma parte de laSinagoga o Colección matemática de Pappus de Alejandría, una obra en ocho volúmenes que se estima fue escrita alrededor del año 340. Allí aparece la famosa cita de Arquímedes:

QUE FUERZAS ACTÚAN EN UNA PALANCA

• La potencia; P: es la fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.
• La resistencia; R: es la fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.
• La fuerza: de apoyo: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, de tal forma de mantener la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.

• Brazo de potencia: Bp: la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza de potencia y el punto de apoyo.
• Brazo de resistencia: Br: distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo.

LEY DE LA PALANCA

Se trata de una ecuación que explica el funcionamiento de una palanca.

“La fuerza aplicada por su distancia al punto de apoyo, será igual a la resistencia a vencer por su distancia al punto de apoyo”.
Matemáticamente:

F: Fuerza aplicada.

BF: Brazo de fuerza (distancia de la fuerza al apoyo).

R: Resistencia a vencer.

BR: Brazo de resistencia (distancia de la resistencia al apoyo).

TIPOS DE PALANCAS

1.PALANCAS INTERMOVILES- DE PRIMER GRADO

Palanca de primer grado, como la de la figura, el punto de apoyo está situado entre la fuerza aplicada y la resistencia. La balanza romana es una palanca de primera especie.

2. PALANCAS INTERRESISTENTES DE  SEGUNDO GRADO

es el nombre con que se conoce la clase de palanca en la que la resistencia se ubica entre el punto de apoyo y la potencia. Esta última, siempre es menor que la resistencia, pero sólo cuando reduce  la velocidad,  y el trayecto recorrido por la resistencia cobra fuerza. Ejemplos de este tipo de palanca son: el rompenueces, la carretilla, los remos y el abrelatas.

3.PALANCAS INTERPOTENTES DE TERCER GRADO

 la tercer clase de palanca se distingue por el hecho de que la potencia está localizada entre la resistencia y el punto de apoyo. Aquí, la parte de la potencia siempre será menor que la sección de la resistencia. En consecuencia, esta última es menor que la potencia. Es utilizada cuando el objetivo es aumentar la celeridad  transferida a un elemento o bien, la distancia recorrida  por el mismo. El elemento para quitar los ganchos colocados con la abrochadora, es un típico ejemplo de palanca de tercer grado.

HISTORIA DE LA POLEA

HISTORIA DE LA POLEA

Una polea, también llamada garrucha, carrucha, trocla, trócola o carrillo, es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el concurso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ("garganta"), se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos. Además, formando conjuntos —aparejos o polipastos— sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso, variando su velocidad.

Designación y tipos

Los elementos constitutivos de una polea son la rueda o polea propiamente dicha, en cuya circunferencia (llanta) suele haber una acanaladura denominada "garganta" o "cajera" cuya forma se ajusta a la de la cuerda a fin de guiarla; las "armas", armadura en forma de U invertida o rectangular que la rodea completamente y en cuyo extremo superior monta un gancho por el que se suspende el conjunto, y el "eje", que puede ser fijo si está unido a las armas estando la polea atravesada por él ("poleas de ojo"), o móvil si es solidario a la polea ("poleas de eje"). Cuando, formando parte de un sistema de transmisión, la polea gira libremente sobre su eje, se denomina "loca".

Según su desplazamiento las poleas se clasifican en "fijas", aquellas cuyas armas se suspenden de un punto fijo (la estructura del edificio, por ejemplo) y, por tanto, no sufren movimiento de traslación alguno cuando se emplean, y "movibles", que son aquellas en las que un extremo de la cuerda se suspende de un punto fijo y que durante su funcionamiento se desplazan, en general, verticalmente.

Cuando la polea obra independientemente se denomina "simple", mientras que cuando se encuentra reunida con otras formando un sistema recibe la denominación de "combinada" o "compuesta".

Poleas simples

Polea simple fija

La manera más sencilla de utilizar una polea es anclarla en un soporte, colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso. A esta configuración se le llama polea simple fija.

PARTES DE LA POLEA

POLEA SIMPLE FIJA

Esta máquina simple se emplea para levantar cargas a una cierta altura. La polea simple está formada por una polea fija al techo, sobre la cual puede deslizarse una cuerda. Se usa, por ejemplo, para subir objetos a los edificios o sacar agua de los pozos. Al estirar desde un extremo de la cuerda, la polea simple se encarga solamente de invertir el sentido de la fuerza aplicada. Por lo tanto no existe ventaja mecánica, sólo pueden haber pérdidas debidas al rozamiento. 

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POLEA MÓVIL

La polea móvil no es otra cosa que una polea de gancho conectada a una cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo y el otro (extremo móvil) conectado a un mecanismo de tracción. Estas poleas disponen de un sistema armadura-eje que les permite permanecer unidas a la carga y arrastrarla en su movimiento (al tirar de la cuerda la polea se mueve arrastrando la carga). POLEA COMPUESTA O POLISPASTO Un aparejo, polipasto o polispasto es una máquina compuesta por dos o más poleas y una cuerda, cable o cadena que alternativamente va pasando por las diversas garruchas de cada una de aquellas. Se utiliza para levantar o mover una carga con una gran ventaja mecánica, porque se necesita aplicar una fuerza mucho menor que el peso que hay que mover.1 Esta máquina, mecánicamente llamada «funicular» es una de las de mayor potencia que se conocen.

10 MAQUINAS SIMPLES

MAQUINAS SIMPLES

PALANCAS

La palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza y un desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.

LA  POLEA

Las poleas

Las poleas han sido clasificadas como maquinas simples, son discos con una parte acanalada o garganta por la que se hace pasar un cable o cadena; giran alrededor de un eje central fijo y están sostenidas por un soporte llamado armadura.

Existen poleas fijas y poleas móviles .

En las poleas fijas el eje se encuentra fijo, por lo tanto, la polea no se desplaza, con su uso no se obtiene ventaja mecánica, ya que en uno de los extremos estará sujeta la carga y en el otro se aplicara la fuerza para mover la, esta sera de la misma magnitud.

La polea fija solamente se utiliza para cambiar la dirección o sentido de la fuerza. Por lo mismo, su formula es F = C, siendo (c) la carga. Las poleas se usan mucho en las obras de construcción para subir materiales, para sacar agua de los pozos, etc.

EL PLANO INCLINADO

La superficie plana que tiene un extremo elevado a cierta altura, forma lo que se conoce como plano inclinado o rampa, que permite subir o bajar objetos con mayor facilidad y menor esfuerzo deslizándolos por Este, que realizando el trabajo en forma vertical.

Los elementos del plano inclinado son:

longitud del plano (I)

altura (h)

peso del cuerpo o carga (p)

fuerza necesaria para subir la carga (F)

}

EL TORNO

El torno es una maquina simple, constituida por un cilindro de radio (r), que gira sobre un eje, a través de una manivela con radio (R), a la cual se le aplica una fuerza (F),que hace enrollar la cuerda en el cilindro subiendo la carga (C) sostenida en el otro extremo. Este tipo de maquinas simples se emplea generalmente para sacar agua de los pozos.

La aplicación se encuentra en: tornos manuales, cabestrantes, etc., la expresión matemática de un torno es:

FR = Cr

en donde haciendo los despejes adecuados se puede tener cualquier elemento como incógnita

EL TORNILLO

El tornillo es una aplicación del plano inclinado, que en este caso esta enrollado, al introducirse en algún material el rozamiento es demasiado, evitando de esta manera que sea expulsado por la fuerza de resistencia.

PALANCAS INTERRESISTENTES

Las palancas interresistentes tienen el punto de apoyo en un extremo de la palanca, la potencia en otro extremo y la resistencia en algun punto intermedio, como en las carretillas o en los diablos.

PALANCAS INTERPOTENTES

Las palancas interpotentes aplican la potencia en cualquier punto entre la resistencia y el punto de apoyo como sucede con las pinzas para tomar el pan o las ensaladas, o en las de depilar.

QUE SON MAQUINAS SIMPLES

QUE SON MAQUINAS SIMPLES

Una máquina simple es un artefacto mecánico que transforma un movimiento en otro diferente, valiéndose de la fuerza recibida para entregar otra de magnitud, dirección o longitud de desplazamiento distintos a la de la acción aplicada.¹

En una máquina simple se cumple la ley de la conservación de la energía: (la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma). La fuerza aplicada, multiplicada por la distancia aplicada (trabajo aplicado), será igual a la fuerza resultante multiplicada por la distancia resultante (trabajo resultante). Una máquina simple, ni crea ni destruye trabajo mecánico, sólo transforma algunas de sus características.

Máquinas simples son: la palanca, las poleas, el plano inclinado, la cuña, etc.

QUE ES UNA MAQUINA

QUE ES UNA MAQUINA

Una máquina es un conjunto de elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo con un fin determinado. Se denomina maquinaria (del latín machinarĭus) al conjunto de máquinas que se aplican para un mismo fin y al mecanismo que da movimiento a un dispositivo.