Machine History

Web de física

La palanca

Una palanca és una barra rígida que pot girar sobre un punt fix que s’anomena fulcre o suport.

Hi distingim dues parts:

Braç de potència: distancia entre el fulcre i l’aplicació de la força  F.

Braç de resistència: distància entre el fulcre i la resistència R.

El moment d’una força és el producte vectorial del vector de posició del punt d’aplicació d’una força pel vector força.

El moment és el responsable de provocar el gir d’un cos al voltant d’un eix, com el cigonyal d’un motor d’automoció. Els pistons fan força cap avall fent girar l’eix i provocant un moment, que en l’automoció s’anomena parell motor. El moment també és qui actua quan obrim o tanquem una porta al voltant d’un eix.

L’equilibri perquè la palanca no roti al voltant del fulcre passa quan el moment de la força i la resistència són iguals i de signe oposat, encara que les dues forces responsables siguin de valors diferents i vagin o no, en el mateix sentit.

Un moment pot ser gran per dos motius diferents:

– Per tenir una força gran.

– Per tenir un vector de posició del punt d’aplicació gran (distància fins al fulcre gran).

Escollint distàncies adequades, s’aconsegueix avantatge mecànic, i aplicar una força petita en un extrem per aconseguir una força gran en l’altre extrem.

L’avantatge mecànic és la relació entre la distància de la força al fulcre, dividint per la distància de la resistència al fulcre.

Sempre que el braç de potència sigui més llarg que el braç de resistència, hi ha un avantatge mecànic favorable, superior a 1, que permet aixecar un pes més gran que la força que fem realment.

Gèneres de palanques:

  • Palanca de 1r gènere:

La palanca de 1r gènere té el fulcre entre la força i la resistència, i es pot aconseguir un avantatge mecànic més gran o mes petit que la unitat, dependentment de la llargada dels braços. Per exemple, amb un pes de 5Kg i un braç molt llarg, podem estar en equilibri amb un pes de 100Kg i un braç curt.

Si el braç on apliquem la força és més llarg que el de la resistència, obtindrem avantatge mecànic favorable (AM>1)

Exemples de palanques de 1r gènere: Alicates, gronxador, gat hidràulic, tisores, etc.

  • Palanca de 2n gènere (AM≥1) :

En una palanca de 2n gènere sempre hi ha avantatge mecànic, perquè el braç de potència sempre és més llarg que el braç de resistència.

Exemples de palanques de 2n gènere: carretó per portar llenya, trencanous, etc.

  • Palanca de 3r gènere (AM≤1):

En les palanques de 3r gènere sempre es perd avantatge mecànic, perquè es fa la força amb un braç de potència més curt que el braç de resistència.

Sempre hi ha un avantatge igual o menor a la unitat.

Exemples de palanques de 3r gènere: unes pinces, un martell, un bat de beisbol, etc.

Llicència de Creative Commons
Aquesta obra està subjecta a una llicència de Reconeixement 4.0 Internacional de Creative Commons