Palanca
La palanca és una màquina simple que té com a funció transmetre una força. Està composta per una barra rígida que pot girar lliurement al voltant d'un punt de soport nomenat fulcre.
Pot utilisar-se per a amplificar la força mecànica que s'aplica a un objecte, per a incrementar la seua velocitat o la distància recorreguda, en resposta a l'aplicació d'una força.
Història
El descobriment de la palanca i la seua utilisació en la vida quotidiana prové de l'época prehistòrica. La seua utilisació quotidiana, en forma de cigonyals, està documentada des del tercer milenari a. C. –En sagells cilíndrics de Mesopotàmia– fins als nostres dies. El manuscrit més antic que es conserva en una menció a la palanca forma part de la Sinagoga o Colecció matemàtica de Pappus d'Aleixandria, una obra en huit volums que s'estima fon escrita en torn a l'any 340. Allí apareix la famosa cita d'Arquímedes:
A l'helé Arquímedes se li atribuïx la primera formulació matemàtica del principi de la palanca.
Forces actuants
Sobre la barra rígida que constituïx una palanca actuen tres forces:
- La potència: és la força que apliquem voluntàriament a fi d'obtindre un resultat; ya siga manualment o per mig de motors o atres mecanismes.
- La resistència: és la força que vencem, eixercida sobre la palanca pel cos a moure. El seu valor serà equivalent, pel principi d'acció i reacció, a la força transmesa per la palanca al dit cos.
- La força de soport: és l'eixercida pel fulcre sobre la palanca. Si no es considera el pes de la barra, serà sempre igual i oposta a la suma de les anteriors, de tal forma de mantindre la palanca sense desplaçar-se del punt de soport, sobre el qual rota lliurement.
Llei de la palanca
En física, la llei que relaciona les forces d'una palanca en equilibri s'expressa per mig de l'equació:
- P x dp = R x dr
Sent P la potència, R la resistència, i dp i dr les distàncies medides des del fulcre fins als punts d'aplicació de P i R respectivament, nomenades braç de potència i braç de resistència.
Si en canvi una palanca es troba rotant acceleradament, com en el cas d'una catapulta, per a establir la relació entre les forces i les masses actuants haurà de considerar-se la dinàmica del moviment basant-se en els principis de conservació de cantitat de moviment i moment angular.
Tipos de palanca
Les palanques es dividixen en tres gèneros, també nomenats órdens o classes, depenent de la posició relativa dels punts d'aplicació de la potència i de la resistència respecte al fulcre (punt de soport). El principi de la palanca és vàlit indistintament del tipos que es tracte, pero l'efecte i la forma d'us de cada un canvien considerablement.
Palanca de primera classe
En la palanca de primera classe, el fulcre es troba situat entre la potència i la resistència. Es caracterisa en que la potència pot ser menor que la resistència, encara que a costa de disminuir la velocitat transmesa i la distància recorreguda per la resistència. Per a que açò succeïxca, dp ha de ser major que dr.
Quan lo que es requerix és ampliar la velocitat transmesa a un objecte, o la distància recorreguda per este, s'ha de situar el fulcre més pròxim a la potència, de manera que dp siga menor que dr.
Eixemples d'este tipo de palanca són el balancí, les tisores, les tenalles, els alicates o la catapulta (per a ampliar la velocitat). En el cos humà es troben diversos eixemples de palanques de primer gènero, com el conjunt tríceps braquial - colze - antebraç.
Palanca de segona classe
En la palanca de segona classe, la resistència es troba entre la potència i el fulcre. Es caracterisa que la potència és sempre menor que la resistència, encara que a costa de disminuir la velocitat transmesa i la distància recorreguda per la resistència.
Eixemples d'este tipo de palanca són el carret de mà, els rems i el trencanous.
Palanca de tercera classe
En la palanca de tercera classe, la potència es troba entre la resistència i el fulcre. Es caracterisa en que la força aplicada és major que l'obtinguda; i se l'utilisa quan lo que es requerix és ampliar la velocitat transmesa a un objecte o la distància recorreguda per ell.
Eixemples d'este tipos de palanca són el llevagrapes i la pinça de celles; i en el cos humà, el conjunt colze - bíceps braquial - antebraç, i l'articulació temporomandibular.
Vore també
Enllaços externs
Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre palancas.- Aplicació web que representa la llei de la palanca
- Com moure al món segons Arquímedes
- Est artícul fon creat a partir de la traducció de l'artícul es.wikipedia.org/wiki/Palanca de la Wikipedia en espanyol, baix llicència Creative Commons-BY-SA.