Las palancas intercambian fuerza y distancia — Ingeniería, 11–13 años
Una palanca puede facilitar una tarea con una barra rígida y un punto de apoyo, pero ganar fuerza suele exigir moverla más lejos.
Una palanca gira alrededor de un apoyo
Una palanca es una barra rígida que gira alrededor de un punto fijo llamado apoyo o fulcro. Al empujar una parte, otra se mueve. Las distancias al apoyo importan: un brazo largo puede producir un giro mayor que uno corto con el mismo empujón.
Por qué usar una palanca
Algunas tareas necesitan más fuerza de giro de la que una persona puede aplicar cómodamente, como levantar una tapa pesada o aflojar un tornillo atascado. Acercar el apoyo a la carga da al esfuerzo un brazo más largo. Así puede hacer falta menos fuerza, aunque el mango recorra más distancia.
Levantar con una palanca
Una carga de 60 newtons está a 0,2 metros del apoyo. Empujas a 0,6 metros del apoyo. Para equilibrarse, esfuerzo × brazo del esfuerzo es igual a carga × brazo de la carga. Así, esfuerzo × 0,6 = 60 × 0,2 = 12, y el esfuerzo es 20 newtons, sin contar pérdidas.
Menos fuerza no significa menos trabajo
Es tentador pensar que una palanca crea energía porque resulta más fácil levantar un objeto pesado. El error es comprensible: vemos el empujón menor, pero no el movimiento más largo. Una palanca intercambia fuerza y distancia: en condiciones ideales, la energía introducida es aproximadamente la recibida.
Las palancas están en herramientas cotidianas
Un abridor, una carretilla, unas tijeras y unas pinzas usan palancas, aunque sus apoyos estén en posiciones diferentes. Los ingenieros eligen esas posiciones según la tarea: levantar una carga, cortar material o mover un objeto pequeño con precisión. Los brazos y los dedos también usan huesos y articulaciones como palancas.
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