HISTORIA DE LA PALANCA

                                                 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 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

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

Esta expresión matemática representa una proporción inversa entre la "potencia" y su brazo por un lado y la "resistencia" y el suyo por el otro. Por tanto, para una "resistencia" dada, aumentos de la "potencia" obligan a disminuir su brazo, mientras que aumentos del brazo de potencia supondrán disminuciones de su intensidad.

Por esta razón es lo mismo emplear una potencia de 8 N y un brazo de potencia de 0,25 m, que una "potencia" de 0,5 N y un brazo de potencia de 4 m, pues su producto es equivalente. 

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 rompenueces, 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 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.

Según definición de Hatón de la Goupillière, «la polea es el punto de apoyo de una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa» actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.

La única nota histórica sobre su uso se debe a Plutarco, quien en su obra Vidas paralelas  relata que Arquímedes, en carta al rey Hierón de Siracusa, a quien lo unía gran amistad, afirmó que con una fuerza dada podía mover cualquier peso e incluso se jactó de que si existiera otra Tierra yendo a ella podría mover ésta. Hierón, asombrado, solicitó a Arquímedes que realizara una demostración. Acordaron que el objeto a mover fuera un barco de la armada del rey, ya que Hierón creía que éste no podría sacarse de la dársena y llevarse a dique seco sin el empleo de un gran esfuerzo y numerosos hombres. Según relata Plutarco, tras cargar el barco con muchos pasajeros y con las bodegas repletas, Arquímedes se sentó a cierta distancia y halando la cuerda alzó sin gran esfuerzo el barco, sacándolo del agua tan derecho y estable como si aún permaneciera en el mar.

PARTES DE LA POLEA

1. La llanta: Es la zona exterior de la polea y su constitución es esencial, ya que se adaptará a la forma de la correa que alberga.
2. El cuerpo: Las poleas estarán formadas por una pieza maciza cuando sean de pequeño tamaño. Cuando sus dimensiones aumentan, irán provista de nervios y/o brazos que generen la polea, uniendo el cubo con la llanta.
3. El cubo: Es el agujero cónico y cilíndrico que sirve para acoplar al eje. En la actualidad se emplean mucho los acoplamientos cónicos en las poleas, ya que resulta muy cómodo su montaje y los resultados de funcionamiento son excelentes.

POLEA SIMPLE FIJA

La manera más 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 mecánica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habría requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una dirección más conveniente. 

POLEA MÓVIL

Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga. La polea simple móvil produce una ventaja mecánica: la fuerza necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habría sido requerida para levantar la carga sin la polea.

 Por el contrario, la longitud de la cuerda de la que debe tirarse es el doble de la distancia que se desea hacer subir a la carga.  

POLEA COMPUESTA O POLIPASTO 

El polipasto es la configuración más común de polea compuesta. En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas. La carga se une al grupo móvil.

COMO FUNCIONAN LAS MAQUINAS SIMPLES

                              COMO FUNCIONAN LAS MAQUINAS SIMPLES   

Planos inclinados

Un plano inclinado es una superficie plana donde los puntos iniciales y finales están a diferentes alturas y funciona difundiendo el trabajo a larga distancia. Algunos ejemplos de planos inclinados en su casa son las rampas y escaleras. La mayoría de las tuberías que se encuentran en la cocina y el baño también son planos inclinados, y funcionan con la gravedad para transportar el agua y los residuos.

Cuñas

La cuña es un plano inclinado que se mueve. Las cuñas son anchas en la base y llegan a una punta fina, diseñadas para empujar objetos separados. Los tenedores, cuchillos, ralladores de queso y peladores de vegetales todos utilizan cuñas afiladas para cortar y afeitar los alimentos. Las uñas de metal, hachas, abrecartas y alfileres también son ejemplos de este tipo de máquina simple.

Tornillos

Un tornillo es un plano inclinado envuelto alrededor de un eje. Los tornillos facilitan el trabajo para subir y bajar objetos, así como para mantenerlos juntos. Aparte de los tornillos de metal, esta máquina también es parte de tapas de los frascos, bombillas, abridores de botellas y taladros.

Palancas

Una palanca es una barra o plano que gira sobre un punto central llamado punto de apoyo. Mira las sierras, pinzas, tijeras y cortaúñas, que son ejemplos de esta máquina simple. Las palancas se encuentran comúnmente en el marco de los dispositivos más complejos, sin embargo. Por ejemplo, un par de tijeras utiliza dos palancas (cada mango) y tres cuñas, para mantener los mangos juntos y para cada borde de la cuchilla.

POLEAS

Una polea es un sistema que utiliza una rueda y una cuerda para cambiar la dirección de la fuerza, lo que le permite levantar un objeto tirando hacia abajo, en lugar de tirar hacia arriba. Las poleas se encuentran en muchos tipos diferentes de máquinas y pueden utilizarse para mover objetos pequeños y grandes. Las ventanas, las máquinas universales de peso y los pozos viejos son basados en sistemas de poleas. Las astas también se basan en las poleas para permitir a la gente colgar objetos muy por encima de su alcance.

RUEDAS Y EJES

Como una palanca, una rueda funciona por rotación alrededor de un fulcro, en este caso, el eje. Los automóviles, juguetes, ventiladores y carretes de pesca, usan ruedas y ejes. Las bisagras de las puertas son también un ejemplo de este dispositivo - la parte redondeada de la bisagra es una rueda alargada. En las puertas inferiores el lado unido a la pared y el lado conectado a la puerta tienen ruedas múltiples que giran alrededor de un eje común.

ENGRANAJES

Los engranajes son ruedas dentadas o vinculado malla juntos para transmitir el movimiento y la fuerza. En cualquier par de engranajes de la más grande girará más lentamente que el más pequeño, sino que rotan con mayor fuerza. Cada equipo en una serie invierte el sentido de giro del arte anterior. 

Piñón y cremallera:

 
Un solo engranaje, el piñón, engrana con un dentado guía deslizable. Esta combinación convierte el movimiento rotatorio a un lado a otro movimiento. Limpiaparabrisas en los automóviles son impulsados por un mecanismo de cremallera y piñón. Un piñón pequeño en la base del limpiador mallas con un bastidor de deslizamiento de abajo. 

Leva:

Una leva es una rueda con protuberancias en forma de sobre el mismo. Cámaras a menudo están conectadas a las barras, palancas, o los resortes. En el viaje de la gravedad de martillo se muestra aquí, las protuberancias en la leva de empuje hacia abajo girando en el extremo de la palanca por lo que es levantar el martillo y otra vez. 

Trinquete:

Un trinquete es un dispositivo que permite una rueda gire en una sola dirección. La rueda dentada tiene una forma especial los dientes. Una barra sobre un eje llamado el "trinquete" se fija por encima de la rueda dentada. Las diapositivas trinquete sobre los dientes de la llave en una dirección, pero bloquea el movimiento de los dientes si la rueda gira en sentido contrario.