. ¿Qué es  una palanca? 

Una palanca es una barra rígida sostenida por un apoyo (también denominado fulcro), en la que a través de una fuerza que denominaremos mediante Potencia (P) se pretende vencer una fuerza resistente que llamaremos Resistencia (R).

2. La Ley de la Palanca

Desde el punto de vista tecnológico, cuando empleamos la palanca para vencer fuerzas podemos considerar en ella 4 elementos importantes:

·          Potencia (P), fuerza que tenemos que aplicar.

·          Resistencia (R), fuerza que tenemos que vencer; es la que hace la palanca como consecuencia de haber aplicado nosotros la potencia.

·          Brazo de potencia (BP), distancia entre el punto en el que aplicamos la potencia y el punto de apoyo (fulcro).

·          Brazo de resistencia (BR), distancia entre el punto en el que aplicamos la resistencia y el (fulcro).

De la anterior fórmula se deduce que cuanto mayor sea la longitud del brazo de fuerza, menor será la fuerza que hay que ejercer para poder levantar el peso que opone la fuerza resistente (R)

En nuestro diario vivir son muchas las veces que “estamos haciendo palanca”. Desde mover un dedo o un brazo o un pie hasta tomar la cuchara para beber la sopa involucra el hacer palanca de una u otra forma.

Ni hablar de cosas más evidentes como jugar al balancín, hacer funcionar una balanza, usar un cortaúñas, una tijera, un sacaclavos, etc.

Para que todo este "jaleo" te quede más claro vamos a poner un ejemplo:

Pablo y Ramón quieren realizar como proyecto de Tecnología un balancín no simétrico como el de la figura que tienes a continuación. Ramón, que pesa 45 Kg se sienta en el extremo izquierdo del balancín a una distancia de 1,5 metros del punto de apoyo y Pablo con un peso de 35 Kg se sienta en la parte izquierda. ¿Qué longitud debe tener la barra del balancín para que al subirse Pablo y Ramón el balancín esté en equilibrio?

Para resolver el problema vamos a utilizar la ley de la palanca. P x BP = R x BR En este ejercicio: P es el peso de Pablo, 35Kg BP es la longitud del brazo de potencia, el cual es desconocido. R es el peso de Ramón, 45 Kg BR es la longitud del brazo de resitencia 1,5 metros. Si sustituimos estos datos en la fórmula de la ley de la palanca, resulta: 35 x BP = 45 x 1,5 Despejamos y obtenemos la longitud del brazo de potencia: BP = (45 x 1,5) / 35 = 1,93 metros. El brazo de potencia debe medir 1, 93 metros.

3. Tipos de palancas

Hay tres tipos de palancas:

Palanca de primer género.

Se caracteriza por tener el fulcro (Apoyo) entre la fuerza a vencer (R) y la fuerza a aplicar (P).

En una palanca de primer género la fuerza que hay que hacer para vencer la resistencia dependerá de la longitud de los brazos de pòtencia y de resistencia, cuanto mayor sea la longitud del brazo de potencia, menor fuerza habrá que ejercer.

Palanca de segundo género:

Se caracteriza porque la fuerza a vencer (R) se encuentra entre el fulcro (Apoyo) y la fuerza a aplicar (P).

Este tipo de palancas presentan la ventaja de tener que hacer muy poca fuerza en el brazo de fuerza para poder vencer la fuerza resistente, por ejemplo se puede utilizar esta palanca para transportar una carga en un carrillo de mano, para abrir un tapón de una botella mediante un abridor o para partir una nuez con el casanueces.

Palanca de tercer género:

Se caracteriza por ejercerse la fuerza “a aplicar”  (P) entre el fulcro (Apoyo) y la fuerza a vencer (R).

En las palancas de tercer género la fuerza que hay que hacer para vencer la resistencia es bastante elevada.

4. Ejercicios para practicar.

A continuación tienes una colección de ejercicios de palancas, si lo deseas puedes descargarte los ejercicios pinchando AQUI . También puedes ver los enunciados sin necesidad de descargarlos:

Palancas de primer grado:

1.     Calcula la fuerza que tenemos que hacer para mover el peso P con una palanca de primer grado. Sabemos que la distancia del peso (P) al punto de apoyo es 50 cm, la distancia de la fuerza al punto de apoyo es 150 cm y que el peso a mover es de 100 Kg.

2.     Calcula la fuerza que tenemos que hacer para mover el peso P con una palanca de primer grado. Sabemos que la distancia del peso (P) al punto de apoyo es 70 cm, la distancia de la fuerza al punto de apoyo es 140 cm y que el peso a mover es de 150 Kg.

3.     Calcula la fuerza que tenemos que hacer para mover el peso P con una palanca de primer grado. Sabemos que la distancia del peso (P) al punto de apoyo es 35 cm, la distancia de la fuerza al punto de apoyo es 140 cm y que el peso a mover es de 150 Kg.

4.     Calcula la fuerza que tenemos que hacer para mover el peso P con una palanca de primer grado. Sabemos que la distancia del peso (P) al punto de apoyo es 70 cm, la distancia de la fuerza al punto de apoyo es 30 cm y que el peso a mover es de 40 Kg.

5.     Calcula la longitud del brazo de la fuerza para mover un peso de 120 Kg aplicando una fuerza de 40 Kg. El brazo del peso tiene una longitud de 15cm.

6.     Calcula la longitud del brazo de la fuerza para mover un peso de 20 Kg aplicando una fuerza de 40 Kg. El brazo del peso tiene una longitud de 40cm.

7.     Calcula la longitud del brazo del peso para mover un peso de 25 Kg aplicando una fuerza de 75 Kg. El brazo de la fuerza tiene una longitud de 30cm.

8.     Tenemos que mover un peso de 70 Kg aplicando una fuerza de 7Kg. Tenemos una barra de 3m de longitud total. Calcula el lugar dónde hay que poner el punto de apoyo de la palanca.

Palancas de segundo grado:

1.     Calcula la fuerza que tenemos que hacer para mover el peso P con una palanca de segundo grado. Sabemos que la distancia del peso (P) al punto de apoyo es 10 cm, la distancia de la fuerza al punto de apoyo es 50 cm y que el peso a mover es de 100 Kg.

2.     Calcula la fuerza que tenemos que hacer para mover el peso P con una palanca de segundo grado. Sabemos que la distancia del peso (P) al punto de apoyo es 70 cm, la distancia de la fuerza al punto de apoyo es 140 cm y que el peso a mover es de 150 Kg.

3.     Calcula la fuerza que tenemos que hacer para mover el peso P con una palanca de segundo grado. Sabemos que la distancia del peso (P) al punto de apoyo es 30cm y la longitud total de la palanca es de 120 cm. El peso a mover es de 150 Kg.

4.     Utilizando una barra de 2 m de larga como palanca de segundo grado, calcula la distancia a la que tenemos que poner un peso de 90 kg para moverlo con una fuerza de 15 kg.

5.     Con una palanca de segundo grado, calcula la longitud del brazo de la fuerza para mover un peso de 120 Kg aplicando una fuerza de 40 Kg. El brazo del peso tiene una longitud de 15cm.

6.     Con una palanca de segundo grado, calcula la longitud del brazo de la fuerza para mover un peso de 120 Kg aplicando una fuerza de 40 Kg. El brazo del peso tiene una longitud de 25cm.

7.     Utilizando una palanca de segundo grado tenemos que mover un peso de 70 Kg con una fuerza de 7Kg. Tenemos una barra de 3m de longitud total. Calcula el lugar dónde hay que poner el peso.

Palancas de segundo grado:

1.     Calcula la fuerza que tenemos que hacer para mover el peso P con una palanca de tercer grado. Sabemos que la distancia del peso (P) al punto de apoyo es 50 cm, la distancia de la fuerza al punto de apoyo es 10 cm y que el peso a mover es de 10 Kg.

2.     Calcula la fuerza que tenemos que hacer para mover el peso P con una palanca de tercer grado. Sabemos que la distancia del peso (P) al punto de apoyo es 70 cm, la distancia de la fuerza al punto de apoyo es 35 cm y que el peso a mover es de 15 Kg.

3.     Con una palanca de tercer grado. Calcula la longitud del brazo de la fuerza para mover un peso de 12 Kg aplicando una fuerza de 48 Kg. El brazo del peso tiene una longitud de 2m.

4.     Con una palanca de tercer grado. Calcula la longitud de la palanca para mover un peso de 5 Kg aplicando una fuerza de 30Kg. El brazo de la fuerza peso tiene una longitud de 35cm.

5.     Con una palanca de tercer grado. Calcula el peso que puedo levantar haciendo 40 kg de fuerza si la palanca mide 3,5 m y la fuerza está aplicada a 50 cm del punto de apoyo.

Ejercicios diversos sobre palancas:

1. Con la carretilla de la figura queremos transportar dos sacos de cemento de 50Kg cada uno. A partir de los datos dados en la figura responder a los apartados:

a. ¿De qué tipo de palanca se trata?

b. Calcular la fuerza que hay tenemos que ejercer para poder transportar los sacos de cemento en la carretilla.

2. Con los alicates de la figura queremos cortar un alambre que opone una fuerza a cortarse de 2Kg:a. ¿De qué tipo de palanca se trata?b. Calcular la fuerza que hay que aplicar con la mano en el mango de los alicates para poder cortar el alambre.

3. Con la palanca dibujada queremos subir una piedra de una masa de 15 Kg,

a. ¿De qué tipo de palanca se trata?

b. ¿Qué fuerza hay que ejercer para poder levantar la piedra?.
 

 

5. Ejercicios interactivos con JCLIC. Palancas.

El siguiente enlace te permite realizar ejercicios y cuestiones relativos a la resolución de palancas. Piensa antes de contestar y... Suerte!