El pla inclinat s'utilitza per elevar objectes (les pedres de les piràmides, una
cadira de rodes...) amb menys esforç físic.
Si no s'utilitza la rampa, la força necessària per elevar l'objete de massa m és
igual al seu pes Fg.
Fg = m · g
En canvi, si s'utilitza una rampa, per salvar un desnivell h, la força F paral·lela
al pla que s'ha de fer és:
F = Fg · h / s
Per a un cert desnivell, com més llarga és la rampa menor és la força que s'ha
de fer. Això sí: la força s'ha d'aplicar en un desplaçament més gran.
La palanca serveix per aixecar pesos (en un gronxador, una catapulta, etc.) o
vèncer una resistència (trencanous, carretó, pinces, etc.).
En el seu funcionament, es compleix la llei de la palanca enunciada per
Arquimedes:
"Els productes de cadascuna de les forces per la seva distància al punt de
suport són iguals". Fa · da = Fr · dr
Així, com més llarg és el braç de la força aplicada (da) menor és la força Fa que
cal fer per aixecar la càrrega o vèncer la resistència d'un cos.
Hi ha tres tipus de palanques:
Palanca de primer grau
El punt de suport O està entre la força aplicada Fa i la força resistent Fr.
La càrrega es troba en un extrem de la palanca i la força Fa per elevar-la
s'aplica a l'altre extrem.
Exemples: el gronxador, la balança i les tisores.
Palanca de segon grau
El punt de suport O es troba en un
extrem, la força Fa s'aplica a l'extrem
oposat i la càrrega se situa al mig.
Exemples: el carretó, el trencanous.
Palanca de tercer grau
El punt de suport O està en un extrem; la força Fa s'aplica entre aquest punt i la
càrrega.
Exemples: les pinces, el martell, la canya de pescar.
La roda és un invent molt antic (cap al 3500 aC) i el seu antecedent es troba en
els troncs d'arbres sobre els quals es movien grans pesos.La roda facilita el
desplaçament dels cossos pesats perquè disminueix la força que cal fer per
avançar. S'utilitza per al transport i també per a la transmissió de moviments.
El producte entre el radi d'una roda r i la força aplicada Fa s'anomena
moment: M = r · F
mateix moment.
Per això, com més gran és un volant menys força s'ha de fer perquè giri, i
tancar una porta és més fàcil com més lluny de la xarnera té el pom.
La politja permet pujar pesos còmodament, ja que inverteix el sentit de la
força que s'aplica.
La força que s'ha d'aplicar Fa és igual al pes Fg de l'objecte que es vol
elevar:
Fa = Fg = m · g
Es pot reduir la força que s'ha d'aplicar si es combinen diferents politges,
com en el cas dels polispasts.
El polispast més simple té dues politges: una de fixa al sostre i l'altra de
mòbil, acoblades mitjançant una corda.
En aquest cas, la força Fa que s'ha d'aplicar només és la meitat del pes de
la càrrega, però s'ha d'estirar el doble de corda.
La força que s'ha de fer per pujar una càrrega mitjançant un polispast s'obté
dividint el pes pel número total de politges en el conjunt.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada