15 junio 2011

Palancas del cuerpo humano

El principio de palanca es un concepto teórico estudiado en el aula, pero que se aplica diariamente a cada actividad que se realiza. Al abrir una botella de vino con un sacacorchos, al cortar un papel con una tijera, al utilizar una pinza o tenaza, etc. Sin ir más lejos nuestro cuerpo utiliza para moverse diferentes tipos de palancas. Sin embargo no se le da la importancia necesaria en la explicación del funcionamiento de la misma.

Ahora bien, ¿que es una palanca? Es una barra rígida que puede girar en torno a un punto de apoyo fijo. La longitud de la palanca entre el punto de apoyo y el punto de aplicación de la resistencia se llama brazo de resistencia, y la longitud entre el punto de apoyo y el punto de aplicación de la fuerza se llama brazo de fuerza.

Su empleo esta íntimamente relacionada con su ventaja mecánica, que es la relación entre la longitud del brazo de potencia y la del brazo de resistencia. La función usual de una palanca es obtener una ventaja mecánica de modo que una pequeña fuerza aplicada en un extremo de una palanca a gran distancia del punto de apoyo, produzca una fuerza mayor que opere a una distancia más corta del punto de apoyo en el otro, o bien que un movimiento aplicado en un extremo produzca un movimiento mucho más rápido en el otro. Esto proviene de la ley de proporcionalidad, descubierta por Arquímedes, entre el peso y la distancia necesaria con el punto de apoyo, que permita equilibrar las fuerzas. Arquímedes sabía que no existe peso imposible de levantar, aún con una fuerza débil, si para eso se utiliza una palanca.

Una palanca está en equilibrio cuando el momento de fuerza total hacia la izquierda es igual al momento de fuerza total hacia la derecha (el momento es el giro o rotación de un cuerpo alrededor de un eje).

Existen tres tipos de palancas, clasificables según las posiciones relativas de la fuerza y la resistencia con respecto al punto de apoyo:

-Palanca de Primer Grado: el punto de apoyo se halla entre la fuerza y la resistencia. También se la llama palanca de equilibrio. Ejemplos de este tipo de palanca son el las tijeras, las tenazas y los alicates.

-Palanca de segundo género: la resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la fuerza. Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla, y el cascanueces.

-Palanca de tercer género: la fuerza se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia. El tercer tipo es notable porque la fuerza aplicada debe ser mayor que la fuerza que se requeriría para mover el objeto sin la palanca. Este tipo de palancas se utiliza cuando lo que se requiere es amplificar la distancia que el objeto recorre. Ejemplos de este tipo de palancas son las pinzas que se utilizan para depilar y sacar hielos.

PALANCAS EN EL CUERPO HUMANO:

Muchos de los músculos y huesos del cuerpo actúan como palancas. Las de tercera clase son las más frecuentes. Principalmente se hallan en las extremidades, y están destinadas a permitir grandes, amplios y poderosos movimientos. Las de las piernas son más fuertes que las de los brazos, aunque tiene menos variedad de posiciones al moverse. Con las palancas en el cuerpo es posible ejercer fuerzas mayores que las que se quieren vencer, sin dificultar la realización de movimientos muy rápidos.

En estos casos F está representada por la fuerza que ejercen los músculos encargados de producir los movimientos, R es la fuerza a vencer (a levantar, a mover) y el punto de apoyo es la articulación alrededor del cual giran los huesos. Los ejemplos más conocidos, pero no los únicos, de palancas en el cuerpo son:

-El sistema formado por los músculos de la nuca, que ejercen la fuerza, el peso de la cabeza que tiende a caer hacia delante y el atlas (primer vértebra cervical), que es el punto de apoyo (primer género).

 


-El sistema formado por los gemelos, que ejercen la fuerza, el tarso, donde se aplican la resistencia y la punta de los pies, que es el punto de apoyo (segundo género).

-El sistema formado por el tríceps, que ejerce la fuerza, el objeto que empujamos con la mano que es la resistencia y el codo que actúa como punto de apoyo (tercer género).


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