Les Palanques
La palanca, és una màquina simple que consisteix en una barra rígida que gira al voltant d'un punt de suport o fulcre. Com totes les màquines estalvien esforç a la persona que les fa servir.
R: Resistència = pes a aixecar (N).
F: Força o potència = força que fem per moure la resistència (N).
d2: Distància de resistència = longitud que va des del punt del fulcre fins al punt d'aplicació de la resistència (m).
d1: Distància de força = longitud que va des del fulcre fins al punt d'aplicació de la força (m).
Fulcre: Punt de suport al voltant del qual gira la palanca.
La fórmula que regeix la palanca, és la següent:
F·d1=R·d2
Exemple I:
Tenim un objete de 200N de pes i una palanca en que la d1és de 10m i la d2, de 5m. Calcula la força que hem de realitzar per aixecar-lo.
Dades:
F= ?
R=200N
d1=10m
d2=5m
Resolució:
F·d1=R·d2
F·10=200·5
F=1000/10
F=100N
Resposta:
La força que s'ha de realitzar, és de 100N
Exemple II:
Calcula la distància de força (d1) necessària per aixecar un objecte de 453N amb una força de 56N i la distància de resistència (d2) és de 2,34 m.
Dades:
F= 56N
R=453N
d1= ?
D2=2,34m
Resolució:
F·d1=R·d2
56·d1=453·2,34
d1=453*2,34/56
d1=18,93m
Resposta:
La distància de força que es necessita, és de 18,93 m.
Incorrecció
És molt habitual a la nostra societat, confondre pes i massa. Quan anem a comprar demanem 100 g de pinyons, o 2 kg de patates Tant kg com g, són unitats de massa, es a dir, quantitat de matèria, quan el que nosaltres estem demanant és un pes d'algun producte. Recorda que el pes és una força i la seva unitat els N.
quan anem a comprar, no passa res fer servir aquesta incorrecció, donat que tothom ho fa servir i no dona lloc a errors. A Tecnologia o Física, però, és un error molt greu, que hem d'evitar.
A vegades, en lloc de donar-nos la força que realitza l'objecte (pes), ens donen la massa de l'objecte, magnitud que no ens serveix, ja que tant la força com la resistència són forces i la seva unitat és el Newton (N). Per aquesta raó, no podem treballar amb masses: s'ha de transformar en N.
Si ens donen una massa, hem de calcular el seu pes per poder aplicar la fórmula de la palanca. Aquest pes (o força) es calcula:
p=m·g
On:
m: massa (kg)
p: pes (N)
g: gravetat: 9,8 m/s2
Exemple III:
Calcula la força que hem de fer per aixecar una massa de 250 kg, si el braç de força és de 10m i el braç de resistència és de 1m.
Problemes de palanca
1-. Calcula la força que hem de fer per aixecar un pes de 350N, si el braç de força mesura 30m i el braç de resistència 7m.
R: 81,6 N
2-. Calcula el pes que puc aixecar amb una força de 3400N, si la d2 és de 2,5m i la d1 de 11,2m.
R: 15.232 N
3-. Calcula la força que he de fer per aixecar una massa de 200kg, si el braç de resistència és de 200cm i el braç de força de 5m.
R: 784N
4-. Calcula la longitud del braç de força si he de pujar un pes de 350N amb una força de 23N i el braç de resistència de 230cm.
R: 35m
5-. Calcula quant ha de mesurar el braç de resistència, si fem una força de 2340N per aixecar un pes de 240N si el braç de força fa 3,5m.
R: 34.125 m
6-. Calcula la massa que puc aixecar, si faig una força de 340N amb una palanca de 23,4cm de df i 12,4 cm de dr.
R: 65,47 kg
7-. Calcula la longitud del braç de potència (força)necessaria per aixecar 200N, si fem una força de 23N i el braç de resistència és de 1,3 m.
R: 11,30 m
TIPUS DE PALANQUES
- Palanques de 1r grau o gènere: tenen el fulcre entre la força i la resistència. Ex: balança, balancí, tenalles …
- Palanques de 2n grau o gènere: la resistència es troba entre el fulcre i la força. Ex: un carretó de mà, trencanous, guillotina per paper...
- Palanques de 3r grau o gènere: tenen la força entre el fulcre i la resistència. Ex: pinces de depil·lar, canya de pescar, martell...