OPERADORES MECANICOS 11º
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I.E. COLEGIO INTEGRADO JUAN ATALAYA – SAN JOSÉ DE CÚCUTA Prof. JAVIER E. VILLAMIZAR MENDOZA WWW.COLIJA.ES.TL WWW.TECNICOLIJA.ES.TL OPERADORES MECANICOS (11º) LA PALANCA La palanca es una máquina simple compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo, o fulcro, y sirve para transmitir una fuerza. Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, incrementar la distancia recorrida, o su velocidad, en respuesta a la aplicación de una fuerza. HISTORIA El descubrimiento de la palanca y su empleo en la vida cotidiana proviene de la época prehistórica. El manuscrito más antiguo que se conserva mencionando la palanca, es 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. En esta obra aparece la famosa cita de Arquímedes: FÓRMULA En física, la fórmula de la palanca es: P · dp = R · dr Siendo P la Potencia, o fuerza que ejercemos, y R la Resistencia, o fuerza que transmitimos o vencemos; dp y dr son las distancias que hay del punto de apoyo a P y R. Potencia x brazo de Potencia = Resistencia x brazo de Resistencia TIPOS DE PALANCA Las palancas se dividen en tres tipos o géneros, dependiendo de la posición relativa del fulcro y los puntos de aplicación de las fuerzas: potencia y resistencia. El principio de la palanca es válido indistintamente del tipo, pero el efecto y forma de uso de cada tipo de palanca cambia considerablemente. PALANCA DE PRIMER GÉNERO En la palanca de primer género, el Punto de apoyo se encuentra situado entre la Potencia y la Resistencia.
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OPERADORES MECANICOS (11) LA PALANCA La palanca es una mquina simple compuesta por una barra rgida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo, o fulcro, y sirve para transmitir una fuerza. Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecnica que se aplica a un objeto, incrementar la distancia recorrida, o su velocidad, en respuesta a la aplicacin de una fuerza.
HISTORIA El descubrimiento de la palanca y su empleo en la vida cotidiana proviene de la poca prehistrica. El manuscrito ms antiguo que se conserva mencionando la palanca, es parte de la Sinagoga o Coleccin Matemtica de Pappus de Alejandra, una obra en ocho volmenes que se estima fue escrita alrededor del ao 340. En esta obra aparece la famosa cita de Arqumedes: FRMULA En fsica, la frmula de la palanca es: P dp = R dr Siendo P la Potencia, o fuerza que ejercemos, y R la Resistencia, o fuerza que transmitimos o vencemos; dp y dr son las distancias que hay del punto de apoyo a P y R. Potencia x brazo de Potencia = Resistencia x brazo de Resistencia
TIPOS DE PALANCA Las palancas se dividen en tres tipos o gneros, dependiendo de la posicin relativa del fulcro y los puntos de aplicacin de las fuerzas: potencia y resistencia. El principio de la palanca es vlido indistintamente del tipo, pero el efecto y forma de uso de cada tipo de palanca cambia considerablemente. PALANCA DE PRIMER GNERO En la palanca de primer gnero, el Punto de apoyo se encuentra situado entre la Potencia y la Resistencia.
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Ejemplos de este tipo de palanca son el balancn, las tijeras, las tenazas, los alicates, o los remos. En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de primer gnero, como el conjunto: triceps - codo - antebrazo.
PALANCA DE SEGUNDO GNERO En la palanca de segundo gnero, la Resistencia se encuentra entre el Punto de apoyo y la Potencia.
Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla o el cascanueces.
PALANCA DE TERCER GNERO En la palanca de tercer gnero, la Potencia se encuentra entre el Punto de apoyo y la Resistencia.
Ejemplos de este tipo de palanca son el brazo humano y el quitagrapas. El tercer tipo se caracteriza en que la fuerza aplicada debe ser mayor que la fuerza que se requerira para mover el objeto sin la palanca. Este tipo de palancas se utiliza cuando lo que se requiere es amplificar la fuerza, distancia o velocidad transmitida a un objeto. Esto tambin se puede conseguir con la palanca de primer gnero.
LA POLEA Una polea, tambin llamada garrucha, carrucha, trocla, trcola o carrillo, es una mquina 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), y se usa como elemento de transmisin para cambiar la direccin del movimiento en mquinas y mecanismos; adems formando conjuntos aparejos o polipastos sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso, variando su velocidad.
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Segn definicin de Hatn de la Goupillire: la polea es el punto de apoyo de una cuerda que movindose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa 1 actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.
Poleas y correas para transmisin de potencia.
DESIGNACIN Y TIPOS Los elementos constitutivos de una polea son la rueda o polea propiamente dicha, en cuya circunferencia (llanta) suele haber una acanaladura denominada "garganta" o "cajera" cuya forma se ajusta a la de la cuerda a fin de guiarla; las "armas", armadura en forma de U invertida o rectangular que la rodea completamente y en cuyo extremo superior monta un gancho por el que se suspende el conjunto, y el "eje", que puede ser fijo si est unido a las armas estando, la polea atravesada por l ("poleas de ojo"), o mvil si es solidario a la polea ("poleas de eje"). Cuando, formando parte de un sistema de transmisin, la polea gira libremente sobre su eje se denomina "loca". Segn su desplazamiento las poleas se clasifican en "fijas", aquellas cuyas armas se suspenden de un punto fijo, la estructura del edificio por ejemplo y por tanto no sufren movimiento de traslacin alguno cuando se emplean y "movibles", que son aquellas en las que un extremo de la cuerda se suspende de un punto fijo y que durante su funcionamiento se desplazan, en general, verticalmente. Cuando la polea obra independientemente se denomina "simple" mientras que cuando se encuentra reunida con otras formando un sistema recibe la denominacin de "combinada" o "compuesta". POLEAS SIMPLES POLEA SIMPLE FIJA La manera ms sencilla de utilizar una polea es anclarla en un soporte, colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso. A esta configuracin se le llama polea simple fija.
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Una polea simple fija no produce una ventaja mecnica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habra requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una direccin ms conveniente. POLEA SIMPLE MVIL Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga, fijar un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga. A esta configuracin se le llama "polea simple mvil".
La polea simple mvil produce una ventaja mecnica: la fuerza necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habra 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. POLEAS COMPUESTAS POLIPASTOS O APAREJOS El polipasto (del latn polyspaston, y este del griego ), es la configuracin ms comn de polea compuesta. En un polispasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno mvil. En cada grupo se instala un nmero arbitrario de poleas. La carga se une al grupo mvil.
La ventaja mecnica del polipasto puede determinarse contando el nmero de segmentos de cuerda que llegan a las poleas mviles que soportan la carga.
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