Tecnología Pirineos: palanca

Una máquina es un dispositivo destinado a transmitir y transformar fuerzas y movimientos y que, en ocasiones, nos permite disminuir el esfuerzo necesario para realizar un trabajo. En la actualidad esta definición se ha ampliado para incluir conceptos relacionados con las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) puesto que de acuerdo con el concepto "clásico" de máquina, un ordenador, por ejemplo, no sería una máquina. De acuerdo con esto, una máquina sería todo aquello destinado a transformar los factores de material, energía e información. Pero lo que nos interesa aquí es el concepto clásico, el antañón, según el cual son ejemplos de máquinas la grúa, la excavadora, la bicicleta, el cuchillo, las pinzas de depilar, los montacargas, las tejedoras, los ordenadores, los robots, etc.

En general, y de forma simplificada, se puede decir que toda máquina está formada por tres elementos principales:

Elemento motriz: dispositivo que introduce la fuerza o el movimiento en la máquina. Suele tratarse de un motor (de gasolina o eléctrico), de esfuerzo muscular (de una persona o un animal), una fuerza natural (viento, corriente de agua de un río), etc.
Mecanismo: dispositivo que traslada el movimiento del elemento motriz al elemento receptor.
Elemento receptor: recibe el movimiento o la fuerza para realizar la función de la máquina (un ejemplo de elementos receptores son las ruedas).

Toda máquina contiene uno o varios mecanismos que le sirven para controlar o transformar el movimiento producido por el elemento motriz. Los mecanismos son las partes de las máquinas encargadas de transmitir o transformar la energía recibida del elemento motriz (una fuerza o un movimiento), para que pueda ser utilizada por los elementos receptores que hacen que las máquinas funcionen. Todo mecanismo de cualquier máquina estará compuesto internamente por uno o varios dispositivos denominadas operadores (palancas, engranajes, ruedas, tornillos, etc.). Por ejemplo, el mecanismo de una bicicleta está formado por varios operadores, como son la cadena y los engranajes que conecta (platos y piñones).

Cuando la máquina es sencilla y realiza su trabajo en un solo paso nos encontramos ante una máquina simple. Muchas de estas máquinas son conocidas desde la prehistoria o la antigüedad y han ido evolucionando incansablemente (en cuanto a forma y materiales) hasta nuestros días. Las máquinas simples se pueden clasificar en tres grandes grupos que se corresponden con el principal operador del que derivan: palanca, plano inclinado y rueda. Las máquinas compuestas, por consiguiente, realizarán el trabajo en más de un paso y estarán compuestas por varias máquinas simples.

Te dejo una lista de enlaces a diferentes operadores que constituyen las máquinas para que puedas ver su descripción, su uso y utilidad, sus características, etc. El material corresponde a la página de MECANESO y espero que te sea de utilidad:

El descubrimiento de la palanca y su empleo en la vida cotidiana proviene de la época prehistórica. Su empleo cotidiano, en forma de cigüeñales, está documentado desde el tercer milenio a. C. –en sellos cilíndricos de Mesopotamia– hasta nuestros días. El manuscrito más antiguo que se conserva con una mención a la palanca forma parte de la Sinagoga o Colección matemática de Pappus de Alejandría, una obra en ocho volúmenes que se estima fue escrita alrededor del año 340. Allí aparece la famosa cita de Arquímedes: «Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo».

La palanca es un sistema de transmisión lineal que consiste en una barra rígida que gira en torno a un punto de apoyo (PA o fulcro). En un punto de la barra se aplica una fuerza (F o potencia) con el fin de vencer un peso o una resistencia (R).

El objetivo de la palanca es el de reducir el esfuerzo que una persona o máquina debe hacer para cumplir con un objetivo, aunque no todas las palancas nos ayudan a reducir tal esfuerzo.

Basándonos en la definición de palanca, podemos distinguir los siguientes elementos en la misma:

Potencia (F). Fuerza que aplicamos en un punto de la palanca para obtener un resultado.
Resistencia (R). Fuerza que tenemos que vencer; es la que hace la palanca como consecuencia de haber aplicado nosotros la potencia.
Brazo de potencia (BP). Distancia entre el punto en el que aplicamos la potencia (F) y el punto de apoyo (PA).
Brazo de resistencia (BR). Distancia entre la resistencia (R) y el punto de apoyo (PA).

Para conocer el funcionamiento de las palancas de forma visual podemos usar la animación creada por Javier Álvarez Albarca:

Y si esta animación no te ha colmado, aquí tienes más: IES "La Vega de San José", Lego Education, Junta de Andalucía y Genmatic.
Según la posición que ocupe la fuerza, la resistencia y el punto de apoyo en la palanca, existen tres tipos de palancas: