GUIA18-PALANCAS Y POLEAS

INSTITUCION EDUCATIVA TECNICA OCCIDENTE
C.N. FISICA – GRADO 10 – GUIA No.18
JULIO 2012
PALANCAS Y POLEAS
Comprender y aplicar las leyes descubiertas por
Newton en el estudio de cuerpos en movimiento y las
condiciones de equilibrio de traslación o rotación debida a
las fuerzas que actúan en cuerpos en equilibrio y la
conservación de la energía mecánica
LOGRO:
CONCEPTOS
CENTRO DE GRAVEDAD DE UN CUERPO:
Es el punto donde se considera aplicado el peso de un
cuerpo. Si se considera el peso como resultado de la
acción de atracción de la Tierra sobre un cuerpo, éste
es el resultado de la acción de la Tierra sobre cada
partícula del cuerpo.
Toda palanca consta de fuerza aplicada, resistencia y
punto de apoyo y las clasificamos en tres géneros: la
de primer género, tiene el punto de apoyo en el centro
como las tijeras; la de segundo género, tiene la
resistencia en el centro como las carretas de
albañilería y la de tercer género, tienen la fuerza
aplicada en el centro como en las pinzas de coger el
hielo.
** * Investigue usted dos ejemplos de cada género.
*** Resuelve: Si en el dibujo anterior se quiere
equilibrar un peso R = 60 N colocado a 0.5 m del
punto de apoyo de la palanca de 3 m de longitud.
¿Cuál es la fuerza necesaria?
POLEA
Es una rueda que puede girar alrededor de un eje fijo
que pasa por su centro y tiene el borde acanalado
para que por él pase una cuerda sin salirse.
P
El peso de un cuerpo es la suma del peso de cada
partícula del cuerpo y se representa como un vector
dirigido hacia el centro de la tierra ubicado en el centro
de gravedad
El centro de gravedad de cuerpos homogéneos y de
forma regular, coincide con su centro geométrico.
CENTRO DE MASA
Es el punto donde al aplicar fuerzas se produce una
traslación.
El tema a continuación lo llamaremos MAQUINAS
SIMPLES, porque son montajes donde se aplican de
forma simple los temas vistos en la dinámica y la
estática, veremos…
Máquina simple es un dispositivo que se utiliza para
transformar la magnitud o la dirección de una fuerza.
POLEA FIJA
POLEA MOVIL
POLIPASTO O APAREJO
Es un conjunto de poleas fijas y móviles unidas por
una cuerda, que al tirar de ella se requiere un esfuerzo
menor a la resistencia que se opone. Sirve para mover
o elevar grandes pesos, se usa en construcción civil,
en tendido de redes eléctricas, en las grúas
especialmente en los puertos marítimos, etc.
Ya asimilamos los conceptos de fuerza y sus
diferentes interpretaciones según el oficio que hacen y
que tienden hacer trasladar los cuerpos o deformarlos,
el torque que tiende a producir giro, estamos listos
para sus aplicaciones.
PALANCAS: Es una barra rígida que puede girar
alrededor de un punto llamado de apoyo.
R
F
d
D
Para que la barra este en equilibrio se debe cumplir
que el producto
F*d= R*D
F
50
RESUMEN:
En una polea fija la fuerza aplicada es igual al peso que se
eleva (resistencia)
F=R
La polea móvil reduce a la mitad la fuerza requerida para
elevar un peso (resistencia).
F=R/2
Donde F es la fuerza aplicada, R es la resistencia y d,
D son los brazos.
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JULIO 2012
PALANCAS Y POLEAS
El aparejo potencial combina una polea fija y varias móviles.
La fuerza aplicada es igual a la resistencia dividida por 2 a la
n, donde n es el número de poleas móviles.
F=R/2
n
Aparejo factorial, combina varias poleas móviles y fijas y la
fuerza es igual a la resistencia dividida por n, siendo n el
número de poleas.
F=R/n
F = fuerza necesaria
R = resistencia, es el peso que se quiere mover o subir.
n = número de poleas según el caso.
¿Quien dijo “dadme un punto de apoyo y moveré el
mundo”?
EJERCICIOS
1.En los extremos de una palanca de primer género de 10
Kg, cuelgan dos masas de 3 Kg y 9 Kg. ¿Dónde se
encuentra el punto de apoyo, si la palanca mide 40 cm y se
encuentra equilibrada?
2. Una palanca de tercer género mide 50 cm y tiene una
masa de 250 gr; si a 30 cm del punto de apoyo se coloca
una masa de 300 gr ¿Qué resistencia se podrá equilibrar?
3. Con un polipasto de una polea fija y una móvil se hace
una fuerza de 800 N. ¿Qué resistencia se podrá equilibrar?
Dibújalo.
Observa y analiza por qué Fm > Fr en esta palanca de
tercer género:
4. Cuál es la fuerza necesaria para elevar una nevera de
1200 N de peso con un polipasto de 2 poleas fijas y 2 poleas
móviles? Dibújalo.
Imprime (o dibuja) e indica en cada figura el género de la
palanca:
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