Una palanca es una máquina simple, un dispositivo construido por el hombre para ganar por medio de una fuerza, llamada tractor, otra fuerza llamada resistente.
El propósito de las palancas primordiales era amplificar la fuerza humana permitiendo realizar trabajos no permitidos por el simple uso de la fuerza muscular.
Las palancas obedecen a un principio físico bastante simple:
el sistema está en equilibrio si la resultante de los momentos de las dos fuerzas es nula.
En física, el momento de una fuerza con respecto a un centro se expresa mediante un vector de módulo igual al producto de la intensidad de la fuerza por la longitud de su brazo (distancia de la línea recta de fuerza desde el fulcro).
M OMENT = F ORZA xb raccio
Si la resultante de los momentos debe ser nula (para que el sistema esté en equilibrio), entonces:
M FUERZA EN ENTRADA = M FUERZA EN SALIDA
F xb = F 'x b'
O expresando la relación en otros términos, se puede afirmar:
F: F '= b': b
Por lo tanto, la relación de fuerzas debe ser igual a la relación inversa entre los brazos.
Si b es 10 veces mayor que b '(b = 10b') para que el sistema permanezca en equilibrio, F debe ser 10 veces más pequeño (F = 1 / 10F ').
Por lo tanto, hemos creado una palanca ventajosa: imaginamos que la fuerza F 'está representada por la fuerza de peso de una roca de 100 kg, para levantarla será necesario aplicar una fuerza F> 10 kg (> 1/10 de la fuerza de peso):
Ahora damos la definición de palanca ventajosa: una palanca se considera ventajosa cuando en condiciones de equilibrio la fuerza motriz es menor que la resistente (como en el caso que se acaba de describir).
Sin embargo, una palanca también puede ser desventajosa si la fuerza motriz es mayor que la resistencia.
Finalmente, una palanca es neutral o indiferente cuando la fuerza motriz es igual a la resistente.
PRIMER TIPO DE PALANCA:
una palanca es del primer tipo o del primer tipo si el punto de apoyo está entre la fuerza motriz y la fuerza de resistencia. A su vez, la palanca del primer tipo puede ser ventajosa si la fuerza motriz está más alejada del punto de apoyo de la fuerza resistente o, en el caso opuesto, desventajosa.
La palanca, las tijeras, las pinzas, etc. son las palancas de primer tipo.
SEGUNDA PALABRA DE TIPO:
se dice que una palanca es del segundo tipo o del segundo tipo si el punto de apoyo está en el mismo lado de la fuerza motriz y de la fuerza resistente, al mismo tiempo es necesario que la fuerza motriz esté más alejada del punto de apoyo que la resistencia. Por lo tanto, se deduce que las palancas de segundo tipo son siempre ventajosas.
Son palancas de segundo tipo, la carretilla, el cascanueces, el abrebotellas.
PALANCA DE TERCER TIPO:
una palanca es de un tercer tipo o de un tercer tipo si el fulcro está en el mismo lado de la fuerza motriz y de la fuerza resistente, al mismo tiempo es necesario que la fuerza motriz esté más cerca del fulcro que la resistente. Por lo tanto, se deduce que las palancas de tercer tipo son siempre desventajosas.
Las palancas son de tercer tipo.
También los músculos de nuestro cuerpo, insertados en los huesos, son desde el punto de vista físico de las palancas. La figura muestra la flexión del antebrazo por el músculo bíceps braquial.
Este es un ejemplo clásico de un tercer tipo de palanca, que, como hemos dicho, siempre es desventajoso. Como el brazo de palanca es más corto, la fuerza desarrollada por el músculo bíceps debe ser mucho mayor que la fuerza de peso de la bola sostenida en la mano. Este tipo de palanca, sin embargo, permite una gran amplitud y velocidad de movimiento.
En física hablamos de una ventaja estática y una ventaja dinámica. Existe una ventaja estática: cuando se usa una fuerza motriz más baja, se puede ganar una resistencia más fuerte (palanca ventajosa), pero en este caso la velocidad y la amplitud del movimiento son pequeñas, por lo que hay una desventaja dinámica.
Automáticamente, una desventaja estática (palanca desventajosa) permite una mayor velocidad y amplitud de movimiento, que es una ventaja dinámica.
VENTAJA ESTÁTICA = DESVENTAJA DINÁMICA
DESVENTAJA ESTÁTICA = VENTAJA DINÁMICA
La flexión plantar del pie con las extremidades inferiores extendidas es un ejemplo de un segundo tipo de palanca.
La resistencia (peso) y la fuerza (músculo) se encuentran en el mismo lado con respecto al fulcro, la fuerza motriz está más lejos y, por lo tanto, la palanca es ventajosa. La inserción muy hacia atrás del tríceps sural facilita así el movimiento.
Todo el sistema locomotor se basa en un sistema de palancas. Por lo tanto, siempre que haya movimiento, se produce una palanca que puede ser de primer, segundo o tercer tipo. En el cuerpo humano, las palancas más frecuentes son las del primer y tercer tipo, mientras que las ventajosas palancas de tercer tipo son muy raras.
Sin embargo, el cuerpo humano utiliza algunos elementos que facilitan la acción de los músculos. Este es el caso, por ejemplo, de la rótula que, al mover la fuerza de tracción del cuadriceps hacia adelante, aumenta su efectividad.
