Mecánica
Palanca igual
Dos fuerzas iguales empujan hacia abajo en ambos extremos. Brazos iguales + fuerzas iguales → los momentos se cancelan (τ = r × F) → la palanca permanece nivelada. Cambia una fuerza en el Inspector para verla inclinarse.
Palanca igual — simulación interactiva de Mecánica. Dos fuerzas iguales empujan hacia abajo en ambos extremos. Brazos iguales + fuerzas iguales → los momentos se cancelan (τ = r × F) → la palanca permanece nivelada. Cambia una fuerza en el Inspector para verla inclinarse. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Momento y palancas
Una palanca gira cuando el momento neto no es cero. Fuerzas más alejadas del pivote producen momentos mayores para la misma magnitud.
El momento τ = r × F depende de la fuerza y del brazo de palanca. Fuerzas iguales a distancias iguales en lados opuestos pueden equilibrarse; cambiar la distancia o la fuerza inclina la palanca.
- Torque τ = rF sin θ
- Στ = 0 en equilibrio
Informe de investigación
Planifique la pregunta antes de abrir el laboratorio.
El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.
Pregunta de conducción
Una palanca está fijada en su centro exacto, con un empuje hacia abajo aplicado en cada extremo, a la misma distancia del pivote. Si un lado empuja más fuerte que el otro, ¿la palanca se inclina hacia el empujón más fuerte, hacia el empujón más débil o permanece equilibrada pase lo que pase?
Predicciones para pesar
- Se inclina hacia el momento más fuerte
- Se mantiene equilibrado sin importar las fuerzas.
- Se inclina hacia el empuje más débil.
Roles variables
Lo que configuraste:
- Fuerza izquierda (N)
- Fuerza correcta (N)
Lo que mides:
- Par neto (según la simulación) (N·m)
- τ = r × F (calculado) (N·m)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra el preajuste de palanca. Una viga rígida está fijada en su centro; se aplica una fuerza hacia abajo 50 N 2 m desde el pivote en cada extremo.
- Haga clic en la flecha de fuerza izquierda en la viga y observe su fuerza en el Inspector, luego haga clic en la flecha de fuerza derecha y haga lo mismo.
- Para cada fila a continuación, establezca las intensidades de fuerza izquierda y derecha en el Inspector para que coincidan, ejecute la simulación, seleccione la viga y lea el valor de torsión τ = r × F en el panel Matemático.
Ecuación rectora
par — τ = r × F
El par es el efecto de giro de una fuerza sobre un pivote: τ = r × F, donde r es la distancia desde el pivote hasta donde actúa la fuerza. Una palanca se equilibra cuando los pares de ambos lados se cancelan: fuerzas iguales a distancias iguales o fuerzas desiguales a distancias inversamente proporcionales.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Para cada fila, calcule 2 m × (Fuerza derecha - Fuerza izquierda) a mano. Compáralo con el par neto que lees en el panel de matemáticas del simulador. ¿Coinciden?
- En la fila 1 las dos fuerzas son iguales y la palanca permanece nivelada. ¿Qué te dice eso acerca de cómo deben relacionarse las fuerzas y la longitud de los brazos para que cualquier palanca se equilibre?
¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?
- Las palancas reales, como un balancín con dos usuarios de diferente peso, a menudo necesitan longitudes de brazos desiguales, no fuerzas desiguales, para equilibrarse. Si la fuerza del lado derecho permaneciera en 50 N pero su distancia desde el pivote se duplicara a 4 m, ¿qué fuerza sobre el brazo izquierdo (aún en 2 m) se necesitaría para equilibrarlo?
- Una llave inglesa, un abridor de botellas y unas tijeras son palancas. Elija uno e identifique su pivote, su fuerza aplicada y la carga que mueve; luego explique por qué un mango más largo hace que sea más fácil de usar.
- AP Physics 1 — Unit 5: Torque and Rotational Dynamics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 5: Torque and Rotational Dynamics
- IB Physics — A.4 Rigid body mechanics
- General High School Physics — Rotation, gravitation & orbits
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Bienvenido a la palanca
- Selecciona la palanca
- Pulsa Reproducir
- Equilibrio de momentos
- Abre los datos
- ¡Lo lograste!
Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.
Abrir laboratorio interactivo →
Descargar ficha de laboratorio →
Par de fuerza y ley de la palanca