Departamento Tecnología I.E.S. Torres Villarroel

Preparación a prueba de acceso a ciclo de Grado Medio

de Formación Profesional

00_Ex_Ciclos

F . d = R . r

PALANCA

• El brazo de potencia (d) es la distancia desde el punto de apoyo hasta el punto de aplicación de la fuerza. • El brazo de resistencia (r) es la distancia desde el punto de apoyo hasta el punto de aplicación de la resistencia. La palanca se encuentra en equilibrio cuando:

F

d r

TIPOS DE PALANCA.

Según la aplicación de potencia y resistencia y la posición del fulcro se pueden obtener tres tipos de palancas:

• Palanca de primer grado.

• Palanca de segundo grado (F<<R).

• Palanca de tercer grado (F>>R).

F

F

F

TIPOS DE PALANCA.

• Palanca de primer grado. Se obtiene cuando colocamos el fulcro entre la potencia y la resistencia.

Ejemplos Palanca de primer grado : la pata de cabra, el balancín, los alicates o la balanza romana.

TIPOS DE PALANCA.

• Palanca de segundo grado. Se obtiene cuando colocamos la resistencia entre la potencia y el fulcro.

El brazo de resistencia siempre será menor que el de potencia, por lo que el esfuerzo (potencia) será menor que la carga (resistencia).

Ejemplos: el cascanueces, la carretilla o la perforadora de hojas de papel.

TIPOS DE PALANCA.

• Palanca de tercer grado. Se obtiene cuando ejercemos la potencia entre el fulcro y la resistencia. Esto conlleva que el brazo de resistencia siempre sea mayor que el de potencia, por lo que el esfuerzo siempre será mayor que la carga (caso contrario al caso de la palanca de segundo grado). Ejemplos: las pinzas de depilar y la caña de pescar.

¿Están en equilibrio?

3 Tn . 40m =12 Tn . 10 m

3 Tn . 40m == 12 Tn . 10 m

12 Tn . 10m =4 Tn . 30 m

Sí en los 2 casos

¿Cuántos Kg debe pesar Luis para equilibrar el peso de Juan?

R∗r = F∗d80 Kg 1m = F 2m∗ ∗ . Despejando: F =80 Kg m/2 m = 40 Kg

F= Luis(?); d =2m R = 80Kg Juan,r = 1 m

Antes de hacer cuentas, pensar con lógica. En la palanca de 1er género, si Luis está + alejado debe pesar menos que Juan.

La cuenta podría estar equivocada, pero es lógica F<80 Kg

Ejemplo Balanza romana.:Calcular la distancia a la que tenemos que colocar un contrapeso de medio kilo, en una balanza romana, para mantener el equilibrio, cuando pesamos 2Kg., teniendo en cuenta, que el fiel se encuentra a 10 Cm. de la carga.

Datos: R=2Kg. F =0.5Kg. r =10cm.d=?

R∗r = F∗d0.5 Kg r =2 ∗ Kg. 10∗ cm. Despejando: d =2 Kg 10∗ cm/0.5 Kg = 40 cm

Ejemplo Carretilla:Calcular el esfuerzo que hay que realizar para levantar la carretilla de la figura 2 cargada con dos sacos de cemento de 50Kg. cada uno.

Datos: R =2 x 50 Kg.F=? r =50 cm.d=200 cm.

F∗d = ∗R r F∗200=100 Kg.∗50 cm.

F= 100 Kg∗50cm/200= 25 Kg.

Ejemplo caña de pescar.:Calcular el esfuerzo necesario para levantar una caña de pescar de 5 m. de longitud, con un salmón de 2Kg., cuando tiramos de ella a 50 cm. del apoyo.

Datos: R = 2Kg.F = ? r = 5 m. d = 0.5 m.

F∗d = R∗ r F 0.5 =2 ∗ Kg. 5 ∗ m. F= 2 Kg 5∗ m/0.5= 20 Kg.

Datos: R = 100Kg.F = ? r = 0,4 m. d = 1,2 + 0,4 = 1,6 m.

F∗d = R∗ r F 1,6 =100 ∗ Kg. 0,4 ∗ m. F= 100 Kg 0,4∗ m/1,6m= 25

KgCuyo resultado es lógico porque la palanca de 2º género siempre reduce el esfuerzo a aplicar.

Con la carretilla de la figura queremos transportar dos sacos de cemento (100 Kg de peso en total).

a) ¿Qué tipo de palanca estamos empleando? b) ¿Qué esfuerzo tenemos que realizar?

Datos: Palanca género 1ºR = 2Kg.F = 500 g = 0,5 Kg r = 100 mm. d = ??

F∗d = R∗ r 0,5 d = 2 ∗ Kg. 100 m.m.∗ d= 200 Kg.mm/0,5Kg = 400 m.m. = 40 cm

Cuyo resultado es lógico porque en la palanca de 1º género la pesa es menor que la carga y debe compensarla con una mayor distancia d.

Tenemos una balanza romana con una pesa (potencia) de 500 g y una carga (resistencia) de 2 Kg. La distancia entre el punto de aplicación de la resistencia y el fiel de la balanza (fulcro) es de 100 mm.

a) Esta balanza ¿Qué tipo de palanca es?

b) ¿A qué distancia del fiel (BP, brazo de potencia) hemos de colocar la “pesa” para equilibrar la balanza?

Cuando se asocian palancas, el efecto sobre una de ellas se transmite sobre la siguiente, permitiendo incrementar o reducir la relación mecánica del conjunto.

Ejemplo: ¿Qué peso es capaz de vencer el pájaro?

2º, 0,2.100 = X.1; X= 20 Kg

1º, Y.10 = 20. 50; Y= 100 Kg

Arquímedes dijo: «Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo». Si la palanca de Arquímedes es de 2m y el mundo pesara 100 Kg. Calcular: a) la fuerza que tiene que ejercer para levantarlo si el mundo está separado 50 cm del mundo de apoyo. b) la fuerza que tiene que ejercer para levantarlo si el mundo está separado 125 cm del mundo de apoyo.

a) F∗d = R∗ r; F. (2 – 0,5) = 100 . 0,5; F =100/3 = 33,3 Kg

b) F∗d = R∗ r; F. (2 – 1,25) = 100 . 1,25; F =100. 1,25/ 0,75 = 166,55 Kg

F∗d = R∗ r; 9. 0,5 = R .2; R = 9/4= 2,25 N

(PRUEBA DE ACCESO A CICLOS FORMATIVOS DE GRADO MEDIO Convocatoria junio 10)

En la imagen tiene una caña de pescar. Calcule cuánto puede pesar el pez que puede capturar si sólo puedo realizar una fuerza de 9N.

(PRUEBA DE ACCESO A CICLOS FORMATIVOS DE GRADO MEDIO Convocatoria septiembre 10)

A continuación tiene imágenes de palancas. Indique de qué orden son.

1º

1º

2º

3º