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. INSTITUCION EDUCATIVA TECNICA OCCIDENTE C.N. FISICA – GRADO 10 – GUIA No.18 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: Entra a esta conocimientos: página y refuerza tus http://www.google.com.co/imgres?imgurl=http ://www.librosvivos.net/smtc/img/palanca_terc er_genero1.jpg&imgrefurl=http://www.librosvi vos.net/smtc/PagPorFormulario.asp%3FTem aClave%3D1123%26est%3D0&h=116&w=18 0&sz=8&tbnid=lLxXjWkgCC6jPM:&tbnh=65&t bnw=101&prev=/images%3Fq%3Dpalancas %2Bde%2Btercer%2Bgenero&zoom=1&q=pa lancas+de+tercer+genero&hl=es&usg=__Bke 5aHvO3HnORvxilxg09mVs1A=&sa=X&ei=BayD TNrvOcP98AbPounKAg&ved=0CBwQ9QEw Ag