5. La palanca.
Una
barra AB que
puede girar alrededor de un punto fijo O es una palanca. Su
utilidad se sustenta en que las distancias recorridas por A y por B sobre
los arcos, dependen únicamente de las longitudes OA y OB, porque tratamos
con arcos de circunferencia trazados con ángulos iguales.
La ley física de la palanca nos dice que las fuerzas aplicadas en los extremos de la barra, son inversamente proporcionales a las distancias respecto del centro de giro. Esto se debe a que el trabajo realizado en los dos puntos ha de ser igual o, lo que es lo mismo, han de ser iguales los productos de las fuerzas aplicadas en cada punto por las distancias desde O a cada punto.
FA x OA = FB x OB de donde FB / FA = OA / OB
La construcción de una palanca se inicia, como en casos anteriores, con los dos segmentos que contienen las longitudes de los brazos de la barra OA y OB y marcamos el centro de giro O.
Si tomamos el punto A como el impulsor y B como seguidor, ambos estarán situados sobre arcos de circunferencia con centro en O, que podemos situar sobre las circunferencias dibujadas con el compás. Colocamos primero A sobre el arco XY y trazamos la recta que pasa por O y A, B será el punto de intersección de esta recta con la otra circunferencia.
El arco sobre el que se mueve B se puede marcar como el lugar geométrico del punto B, cuando A toma posiciones distintas sobre el arco XY.
Después de esto podemos modificar los brazos de la palanca, cuando sea necesario, con sólo desplazar A y B.
En la figura El freno se estudian tres tipos de palancas dependiendo de la posición relativa que mantengan los puntos P (impulsor), Q (seguidor) y O (punto de apoyo):
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1ª especie: cuando impulsor y seguidor están a distintos lados del punto de apoyo. Tenemos ejemplos en la palanca del freno de mano, en las tijeras y el cascanueces.
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2ª especie: cuando impulsor y seguidor están del mismo lado, pero el impulsor está más alejado del punto de apoyo. Ejemplos son el freno hidráulico, que se ve en esta sección y el hinchador,
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3ª especie: también están impulsor y seguidor del mismo lado del punto de apoyo, y el impulsor está más cerca que el seguidor. Se utiliza cuando queremos que pequeños movimientos se amplifiquen, es más difícil de ver en los mecanismos, pero tenemos ejemplos en las básculas de baño en las que pequeños movimientos de la plataforma han de traducirse en otros mucho mayores de la aguja que marca el peso
La
palanca.
(510palan)
Combinación
de palancas en las que podemos estudiar el factor de transmisión. O y
O’ son puntos fijos sobre los que el sistema puede bascular.
El
freno.
(520freno)
Estudio de las tres clases de freno, dependiendo de la situación del punto de apoyo (O), el impulsor (P) y el seguidor (Q).
Las
tijeras.
(530tijer)
La
palanca se ha utilizado para producir el movimiento de corte de las
tijeras.
El sistema se acciona en el punto P, que está situado sobre el arco XY con centro en O.
El
cascanueces.
(540cascn)
Tiene un funcionamiento parecido a las tijeras.
Dos de los segmentos se han sustituido por un rombo articulado
El
freno de la bicicleta.
(550frbic)
El cable de freno utiliza una palanca en la maneta para producir tensión en un cable, que se traduce en dos palancas que obligan a las zapatas a desplazarse para presionar la rueda.
El
freno hidráulico.
(560frhid)
Al accionar el pedal del freno se acciona un émbolo que hace circular el líquido por los conductos hasta llegar a los discos que presionan la rueda para frenar.
La
prensa hidráulica.
(570prens)
Las fuerzas ejercidas a un émbolo se transmiten al otro reduciendo el recorrido (se divide por 32), pero aumentando la fuerza que ejercemos multiplicando por ese mismo factor.
