Palanca: Equilibrio de pares

1 · Predecir

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?

• Se inclina hacia el empuje más fuerte
• Se mantiene equilibrado sin importar las fuerzas.
• Se inclina hacia el empuje más débil.

2 · Configurar

1. Abra el ajuste preestablecido lever (Palanca). Una viga rígida está fijada en su centro; se aplica una fuerza descendente de 50 N a 2 m del pivote en cada extremo.
2. Haga clic en la flecha de fuerza izquierda en la viga y observe su fuerza en el panel de propiedades, luego haga clic en la flecha de fuerza derecha y haga lo mismo.
3. Para cada fila a continuación, establezca las intensidades de fuerza izquierda y derecha en el panel de propiedades para que coincidan, ejecute la simulación, seleccione la viga y lea el valor del par τ = r × F en el panel Matemático.

3 · Recopilar datos

Grafique la diferencia de fuerza (Fuerza derecha - Fuerza izquierda) en el eje x frente al torque neto que midió en el eje y. ¿Qué representa la pendiente y dónde cruza la línea el cero?

4 · Analizar

1. Para cada fila, calcule 2 m × (Fuerza derecha − Fuerza izquierda) a mano. Compárelo con el par neto que lee en el panel Matemático de la simulación. ¿Coinciden?
2. En la fila 1 las dos fuerzas son iguales y la palanca permanece nivelada. ¿Qué le dice eso acerca de cómo deben relacionarse las fuerzas y la longitud de los brazos para que cualquier palanca se equilibre?

5 · Ampliar

1. 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?
2. 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.

La física detrás de este experimento

← Volver al experimento

138 hojas de laboratorio de física imprimibles y gratuitas