"Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo" es una frase muy conocida de Arquímedes y hace referencia al primer elemento mecánico del cuál vamos a aprender que es la palanca, como puedes ver en la imagen anterior una palanca es una barra que cuenta con un punto de apoyo, en donde según la distancia a la que este ubicado puede reducir la fuerza que aplicamos a un objeto como lo podemos ver en la imagen al momento de elevar la estructura en forma de cubo.
Existe una formula matemática que permite medir que tanta fuerza es posible reducir, en donde aplicando una fórmula matemática de la ley de la palanca, podemos despejar variables y obtener un valor denominado ventaje mecánica, observa la siguiente imagen:
Donde a y b son las distancias de separación del punto de apoyo a los extremos, siendo b el lado más corto. Así, por ejemplo, si a=10cm y b=5cm, el resultado de la división es 2. Lo que implicaría que en una palanca con estas medidas multiplicaríamos 2 veces la fuerza que aplicamos. La ley de la palanca como formula completa desde la ventaja mecánica, podemos definirla de la siguiente manera:
Así por ejemplo si aplicamos una fuerza de 15N por una palanca con ventaja mecánica de 2 la fuerza que obtendremos al otro extremo es de 30N.
Son las palancas que tienen el punto de apoyo en la mitad o cerca de la mitad, y la fuerza que se aplica a un extremo se transforma con la ventaja mecánica al otro extremo con una dirección contraria. Es útil en situaciones donde se tienen que impulsar objetos como sube y bajas o catapultas, así también cuando se combinan 2 palancas se crean artefactos como son las tijeras donde el punto de apoyo es la mitad.
Este tipo de palanca tiene el punto de apoyo a un extremo o cerca al extremo, se caracteriza porque la acción de la palanca se encuentra en el centro, así por ejemplo una carretilla tiene el punto de apoyo donde se encuentra la llanta y la carga es lo que se lleva en la mitad. Una máquina abrebotellas tiene un lugar donde se fija el punto de apoyo y con la presión hacia arriba permite abrir la botella que se encuentra en la mitad de la palanca.
Para finalizar este tipo de palancas tiene la misma estructura que las palancas de segundo grado, sin embargo, la fuerza se aplica en la mitad de la palanca, lo que quiere decir que al extremo se encuentra el resultado de aplicar la fuerza. Este tipo de palancas no tienen ganancia mecánica y sirven para llegar a lugares remotos como las cañas de pescar o las pinzas, así también las grapadoras tienen este principio donde apoyado con un resorte vuelve a su posición original.
Las actividades propuestas para reforzar el tema, son las siguientes: