El mástil y la palanca
Arquímedes, descubrió la ley de la palanca y dijo “Dadme una palanca y un punto de apoyo y moveré el mundo”.
La barra rota alrededor de un punto fijo llamado punto de apoyo. El punto de aplicación de la resistencia es el lugar donde se ubica la carga a mover. El punto donde se aplica la fuerza para mover la carga es el punto de aplicación de la potencia. Cuanto más cerca de la carga esté el fulcro, menor fuerza se realiza para mover la carga.
La fuerza rotatoria es directamente proporcional a la distancia entre el fulcro y la fuerza aplicada. Por ejemplo, una masa de 1 Kg que está a 2 m del fulcro o punto de apoyo, equivale a una masa de 2 Kg a una distancia de 1 m delpunto de apoyo .
Los elementos de una palanca son:
a) Punto de apoyo (O).
b) Resistencia (R) = Fuerza que se quiere vencer.
c) Potencia (F) = Fuerza que se aplica.
d) Brazo de resistencia (bQ) = distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la resistencia.
e) Brazo de potencia (bF) = distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la potencia.
El momento de la resistencia tiende a producir una rotación de la barra en sentido contrario a las agujas de un reloj, mientras que el momento de la potencia trata de efectuar la rotación en el mismo sentido que dichas agujas.
De modo que:
Mr= R·bR y
Mf= -F·bF
Lo que quiere decir que cuando ambas fuerzas son iguales la barra quedaría en posición de equilibrio.
En n uestro caso, las fuerza del viento trata de desplazar el mástil y las antenas. Esa fuerza tenemos que contrarrestarla, cuando es superior al momento flector del mástil que soporta las antenas, con la ayuda de vientos.
Fuerzas actuantes en una instalación de antenas:
La potencia; P: es la fuerza que aplica el viento y que intentaría desplazar todo el conjunto de mástil y antena/s.
La resistencia; R: es la fuerza que trata de vencer la del viento.
La fuerza de apoyo: es la ejercida por el punto de apoyo de la barra sobre la palanca. Si no se considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, de tal forma de mantener la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.
Brazo de potencia; Bp: la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza de potencia y el punto de apoyo. Esto es desde el extremo del mástil hasta el punto de sujeción de éste (en el caso de considerar sólo el mástil) o desde el punto donde se ancla la antena hasta el punto de sujeción del mástil.
Brazo de resistencia; Br: distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo. Altura desde el último punto de sujeción del mástil a la base donde se sujeta al suelo.
La ley de la palanaca relaciona las fuerzas de una palanca en equilibrio se expresa mediante la ecuación:
P x Bp = R x Br
y nos viene a decir que la Potencia por su brazo es igual a resistencia por el suyo.
Siendo P la potencia (fuerza del viento), R la resistencia que ofrece el mástil, y Bp y Br las distancias medidas desde el punto de apoyo hasta los puntos de aplicación de P y R respectivamente, llamadas brazo de potencia y brazo de resistencia.
En la palanca de segunda clase, la resistencia se encuentra entre la potencia y el punto de apoyo. Se caracteriza en que la potencia es siempre menor que la resistencia. En nuestro caso, la fuerza del viento debe ser menor que la resistencia que ofrece nuestra instalación de antena para garantizar su seguridad y estabilidad. Un ejemplo claro lo vemos en la carretilla. MIentras no ejerzamos sobre los mangos una fuerza superior a la de su peso en vacío, ésta no se levantará del suelo.
