Explica el principio físico del funcionamiento de:
a) la palanca,
b) la polea fija,
c) la polea móvil,
d) el torno,
e) el plano inclinado,
f) el tornillo.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Palanca: El principio de la palanca es algo básico en física, y se conoce desde la antigüedad. Los egipcios hacían uso de él para empujar grandes bloques de piedra, así como los indígenas de la Isla de Pascua. Se le atribuye a Arquímedes la formulación matemática de este principio, así como la famosa frase “Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo”.
Polea fija: El principio de la polea fija: la polea fija es esencialmente una palanca de brazos iguales, siendo los brazos de potencia L1 y de resistencia L2 iguales al radio de la polea. También es posible concluir que una polea fija no ahorra fuerza según la condición de equilibrio de la palanca.
Polea móvil: No hay registros de cuándo o quién desarrolló la polea por primera vez. Sin embargo, se piensa que Arquímedes desarrolló el primer aparejo de poleas, según registró Plutarco, quien dejó constancia de que Arquímedes movió todo un barco de guerra cargado de hombres usando poleas compuestas y su propia fuerza.
Torno: El torno se basa en el mismo principio que la palanca, transformando el balance de dos fuerzas en el balance de sus correspondientes momentos de giro.
Plano inclinado: Tiene la ventaja de necesitarse una fuerza menor a la empleada para levantar dicho cuerpo verticalmente (logrado gracias a la descomposición de fuerzas), aunque tengas que aumentar la distancia recorrida y vencer la fuerza de rozamiento.
Las leyes que rigen el comportamiento de los cuerpos en un plano inclinado fueron enunciadas por primera vez por el matemático Simon Stevin, en la segunda mitad del siglo XVI.2
Tornillo: Los primeros antecedentes de la utilización de roscas se remontan al tornillo de Arquímedes, desarrollado por el sabio griego alrededor del 300 a. C., empleándose ya en aquella época profusamente en el valle del Nilo para la elevación de agua.