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 la Sinagoga o Colección matemática de Papús de Alejandría, una obra en ocho volúmenes que se estima fue escrita alrededor del año 340. Allí aparece la famosa cita de Arquímedes:

 

 

 

QUE  FUERZA ACTÚAN EN UNA PALANCA

 

Sobre la barra rígida que constituye una palanca actúan tres fuerzas:

·         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

 

Con los elementos anteriores se elabora la denominada ley de la palanca, que dice: La potencia por su brazo es igual a la resistencia por el suyo.

 

 

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.¹

Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.

 

 

 

 

 

 

 

TIPOS DE PALANCA

 

PALANCA DE PRIMER GRADO: aquí, el punto de apoyo se sitúa entre la potencia y la resistencia. En esta clase de palanca la primera suele ser menor que la segunda, pero sólo cuando aminora la velocidad transferida al objeto y el trayecto recorrido por la resistencia. Podemos señalar como ejemplos a una  tijera, una catapulta, una barrera y/o una tenaza

 

 

PALANCA 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 rompe nueces, la carretilla, los remos y el abrelatas.

 

 

 

PALANCA 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 abrocha dora  es un típico ejemplo de palanca de tercer grado.

historia  de  la polea

La historia de los ascensores se inició con la invención de la POLEA por parte del matemático Arquímedes, en el siglo III a.C. Esta máquina simple se puede disponer de muy distintas formas (simple fija, simple móvil, polipasto), transmitiendo las fuerzas involucradas de una forma diferente. Los primeros ascensores utilizaban sistemas de poleas para elevar mercancías, de ahí el nombre de montacargas. Existen dos tipos de ascensores: los hidráulicos u oleodinámicos; y los eléctricos (más habituales), que utilizan el sistema de POLEA de tracción con contrapeso para minimizar el esfuerzo del motor.

Arquímedes de Siracusa también fue el inventor de las POLEAS COMPUESTAS, basada en el principio de la palanca, empleándola para mover un gran barco

z para sorpresa del escéptico Hierón. El empeño del rey Hierón era la construcción de una gran flota e hizo construir la mayor nave de su época, la Syrakosa, que pesaba 4,200 toneladas y que en el momento de su botadura quedó encallada.

partes de la polea

• La garganta (o canal ) es la parte que entra en contacto con la cuerda o la correa y está especialmente diseñada para conseguir el mayor agarre posible. La parte más profunda recibe el nombre de llanta. Puede adoptar distintas formas (plana, semicircular, triangular...) pero la más empleada hoy día es latrapezoidal.

Las poleas empleadas para tracción y elevación de cargas tienen el perímetro acanalado en forma desemicírculo (para alojar cuerdas), mientras que las empleadas para la transmisión de movimientos entre ejes suelen tenerlo trapezoidal o plano (en automoción también se emplean correas estriadas y dentadas)

Las poleas son ruedas que tienen el perímetro exterior diseñado especialmente para facilitar el contacto con cuerdas o correas.

En toda polea se distinguen tres partes: cuerpo, cubo y garganta.

• El cuerpo es el elemento que une el cubo con la garganta. En algunos tipos de poleas está formado por radios o aspas para reducir peso y facilitar la ventilación de las máquinas en las que se instalan.
• El cubo es la parte central que comprende el agujero, permite aumentar el grosor de la polea para aumentar su estabilidad sobre el eje. Suele incluir un chavetero que facilita la unión de la polea con el eje o árbol (para que ambos giren solidarios).

 polea simple  fija

La manera mas sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso.

Una polea simple fija no produce una ventaja mecanica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habia requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea sin embargo, permite aplicar la fuerza en una direccion mas conveniente.

polea  movil

La polea movil 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 movil) 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 polipasto

  comExisten sistemas con múltiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecánica, es decir, elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son diversos, aunque tienen algo en común, en cualquier caso se agrupan en grupos de poleas fijas y móviles: destacan los polipastos: puesta  o  
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.

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.

MAQUINAS SIMPLES

 PALANCA.

 es una barra rígida con un punto de apoyo, a la que se aplica una fuerza y que, girando sobre el punto de apoyo, vence una resistencia. Se cumple la conservación de la energía y, por tanto, la fuerza aplicada por su espacio recorrido ha de ser igual a la fuerza de resistencia por su espacio recorrido.

CUÑA

 es una máquina simple que consiste en una pieza de madera o de metal con forma de prisma triangular con la punta muy filosa. Técnicamente es un doble plano inclinado portátil. Sirve para hender o dividir cuerpos sólidos, para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos o para llenar alguna raja o círculo.

El funcionamiento de la cuñas responden al mismo principio del plano inclinado. Al moverse en la dirección de su extremo afilado, la cuña genera grandes fuerzasen sentido perpendicular a la dirección del movimiento.

Ejemplos muy claros de cuña son: hachas, cinceles y clavos aunque, en general, cualquier herramienta afilada, como el cuchillo matador o el filo de las tijeras, puede actuar como una cuña.

 POLEA

La polea es una rueda que gira alrededor de un eje, presenta una acanaladura (un canal) en su periferia por donde discurre una cuerda en cuyos extremos se sitúan una fuerza y una resistencia. Se trata de un caso particular de palanca. Existen tres tipos de poleas:

RUEDA

es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Puede ser considerada una máquina simple, y forma parte del conjunto denominado elementos de máquinas.

un disco con un orificio central por el que penetra un eje que le guía en el movimiento y le sirve de sustento.La parte operativa de la rueda es la periferia del disco, que se recubre con materiales o terminaciones de diversos tipos con el fin de adaptarla a la utilidad correspondiente.

 HACHA

Un hacha es una herramienta con un filo metálico que está fijado de forma segura a un mango, generalmente de madera, cuya finalidad es el corte mediante golpes.

El uso típico para las hachas es cortar leña y talar árboles.

TUERCA HUSILLO

El mecanismo tuerca husillo es un mecanismo que convierte el movimiento de rotación en movimiento line

al, y un par de torsión (fuerza de rotación) a una fuerza lineal.

Es una de las seis máquinas simples clásicos. La forma más común consiste en un eje cilíndrico como una rosca. El husillo pasa a través de la tuerca que rosca en el husillo. Cuando el husillo gira avanza en una proporción del paso de la rosca por vuelta de husillo.

Mecanismo tuerca husillo, girando el husillo se desplaza la tuerca.

Del mismo modo si el husillo se fija longitudinalmente, su rotación da lugar al desplazamiento de la tuerca, como se ve en la animación.

TORNILLO SIN  FIN

En ingeniería mecánica se denomina tornillo sin fin a una disposición que transmite el movimiento entre ejes que están en ángulo recto. Cada vez que el tornillo sin fin da una vuelta completa, enajel engra avanza un número de diente igual al número de entradas del sinfin. El tornillo sin fin puede ser un mecanismo irreversible o no, dependiendo del angulo de la hélice, junto a otros factores. (CMyJM) Con el tornillo sin fin y rueda dentada podemos transmitir fuerza y movimiento entre ejes perpendiculares.

ALICATE

 Los alicates son herramientas imprescindibles para el trabajo de montajes electrónicos. Son comunes en todo equipo de herramientas manuales, ya que es un útil básico para el bricolaje. Esta especie de tenaza metálica provista de dos brazos suele ser utilizada para múltiples funciones como sujetar elementos pequeños o cortar y modelar conductores.

SACAPUNTAS

Un sacapuntas, tajalápiz, afilalápices, tajador, afilador, afila o maquinilla es el instrumento que se utiliza para afinar la madera y la punta de grafito destinada a escribir de un lápiz cuando ésta se ha engrosado por el uso o cuando el lápiz es nuevo. 

MARTILLO

El martillo es una herramienta de la familia de percusión para golpear directa o indirectamente una pieza, causando su desplazamiento o deformación. Su uso más común es para clavar, es decir introducir un clavo de acero en otro material para unirlos.

QUE ES UNA MAQUINA SIMPLE

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.

No se debe confundir una máquina simple con elementos de máquinas, mecanismos o sistema de control o regulación de otra fuente de energía.

Todas las máquinas simples convierten una fuerza pequeña en una grande, o viceversa. Algunas convierten también la dirección de la fuerza. La relación entre la intensidad de la fuerza de entrada y la de salida es la ventaja mecánica. Por ejemplo, la ventaja mecánica de una palanca es igual a la relación entre la longitud de sus dos brazos.

 La ventaja mecánica de un plano inclinado, cuando la fuerza actúa en dirección paralela al plano, es la cosecante del ángulo de inclinación.

A menudo, una máquina consta de dos o más herramientas o artefactos simples, de modo que las máquinas simples se usan habitualmente en una cierta combinación, como componentes de máquinas más complejas. Por ejemplo, en el tornillo de Arquímedes, una bomba hidráulica, el tornillo es un plano inclinado helicoidal.

QUE ES  UNA MAQUINA

Las máquinas son conjuntos de piezas (fijas y móviles) que realizan un trabajo determinado. Son inventadas por el hombre buscando reducir el esfuerzo necesario para realizar una actividad, y llegan a realizar cosas que serían imposibles para las capacidades humanas.

Las máquinas por definición dirigen, regulan o transforman la energía para aprovecharla según las necesidades.

 Por ejemplo, la bicicleta es una máquina que dirige la energía desde los pies del usuario hasta la rueda para dar movimiento y obtener una ventaja mecánica en comparación con desplazarse caminando.

Una máquina es un conjunto de elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar untrabajo con un fin determinado.

 Se denomina maquinaria (del latín machinarĭus) al conjunto de máquinas que se aplican para un mismo fin y almecanismo que da movimiento a un dispositivo.