1. PROP. Nº 6: PALANCAS
Máquina simple: Es cualquier artefacto mecánico capaz
de transformar una fuerza aplicada, en una fuerza
resultante, en un solo paso, y facilitando el trabajo.
Algunas máquinas simples son:
1. Palanca: es una barra rígida que puede girar respecto
a un punto de apoyo (fulcro), para transformar una
fuerza aplicada.
Elementos de una palanca:
F: fuerza aplicada
Q: carga o resistencia
: fulcro, pivote o punto de apoyo
Representación (gráfica) de una palanca:
Se hace la representación dibujando una línea recta
que equivale a la barra rígida que funge como
palanca; el fulcro se representa con un triángulo
relleno y se ubican en ella las fuerzas que actúan bien
sea representando objetos con figuras geométricas
básicas o indicando con vectores los puntos dónde se
ejercen las fuerzas.
Ejemplo: Tomando el caso de la imagen anterior, la
palanca se representaría así:
Tipos de palancas:
a. Palanca de primer género: el fulcro se ubica
entre la fuerza y la carga.
Ejemplo: Un sube y baja
b. Palanca de segundo género: tiene la carga entre
la fuerza y el fulcro.
Ejemplo: cuando una persona transporta
material usando una carretilla.
c. Palanca de tercer género: la fuerza se ubica
entre la cara y el fulcro
Ejemplo: cualquier tipo de pinza, con estructura
similar a la de sacar cejas.
Ley del equilibrio de las palancas: el torque
producido por la fuerza aplicada es de la misma
magnitud y opuesto al torque producido por la carga.
aQbF .. =
Ejemplo: La siguiente situación puede abordarse
como una palanca de primer género, trazando la
línea de acción del peso alineada con la base de
sustentación (porque está en equilibrio).
Se puede observar que la mayor cantidad de masa
del cuerpo se agrupa a la izquierda lo que hace que
haya mayor peso (carga) de ese lado. Las piernas
extendidas hacen que la palanca tenga mayor
longitud del lado derecho lo que compensa que de
ese lado hay menos peso porque hay menos masa
corporal que a la izquierda.
Entonces el producto de la carga grande por el brazo
más pequeño (a) debe resultar igual que el producto
de la fuerza más pequeña por el brazo más largo (b)
F: fuerza aplicada
b: brazo de la fuerza
Q: carga
a: brazo de la carga

2. 2. Plano inclinado: consiste en una superficie cuya
inclinación varía entre 0º y 90º, respecto a la línea
horizontal.
Ejemplo: La rampa que colocan en los camiones de
carga, mudanzas, entre otros es para que los
trabajadores puedan bajar o subir, con mayor
facilidad, las cargas.
3. Polea (simple): es una rueda acanalada en el exterior
por el cual puede hacerse pasar una cuerda (hilo
inextensible).
Tipos de poleas (simples):
a. Polea fija: es aquella que
está sujeta a una viga o
superficie fija, y la cuerda
que se une al objeto se hace
pasar a través de ella para
aplicar la fuerza.
En las poleas fijas no hay
ventaja mecánica, sólo
permite el cambio de sentido o dirección de
aplicación de la fuerza para mover la carga.
QF =
b. Polea móvil: se tiene cuando está unida al
objeto o carga, y la cuerda que pasa a través de
ella está sujeta, en uno de sus extremos, a un
punto fijo.
Con este tipo de polea
siempre se requerirá
aplicar sólo la mitad de la
fuerza que se haría si se
usara una polea fija.
2
Q
F =
El inconveniente de este tipo de polea está en
que la fuerza debe aplicarse desde arriba, lo que
resulta incómodo y poco práctico.
4. Polipasto (polea compuesta): consiste en un
montaje de poleas fijas y móviles. La polea fija
permite modificar la dirección o sentido de la
fuerza, mientras la(s) polea(s) móvil(es) harán que
se aplique menos fuerza al mover el objeto.
A medida que se incrementa la cantidad de poleas
móviles se disminuye la fuerza aplicada, y por ende
se obtiene mayor ventaja mecánica.
n
Q
F
2
=
Ejemplo: en los talleres mecánicos los
motores de los carros se sacan y trasladan
mediante un polipasto., que generalmente
está sujeto a una estructura fuerte que la
soporta (a varios metros de altura).
Máquina compuesta: están conformadas por dos o más
máquinas simples articuladas para su funcionamiento.
Ejemplo: una tijera consiste de dos palancas de prime r
género, cuyo punto de unión es el fulcro.
Ventaja mecánica: medida que permite verificar la
capacidad que tiene una máquina simple para amplificar
la fuerza aplicada (disminuyendo el esfuerzo para hacer
un trabajo). Es la relación fuerza-carga.
F
Q
VM =