Palancas de segunda y tercera clase
El objetivo de este experimento es analizar las palancas de segunda y tercera clase; en este caso, el punto de apoyo se sitúa en un extremo de la varilla.
Lo que aprenden los alumnos
- Palancas de segunda y tercera clase
La base científica de este experimento
Como primer paso, antes de colgar masas en la balanza, hay que realizar la denominada «operación de tara». En la teoría general de las palancas, se supone que la balanza no tiene masa; sin embargo, en nuestra experiencia cotidiana, debemos tener en cuenta el peso de la balanza y añadir un contrapeso para alcanzar el equilibrio.
Esta operación cobra una importancia fundamental cuando es necesario utilizar balanzas de brazos desiguales. De hecho, la diferencia en la longitud de los brazos que caracteriza a estas balanzas hace que sea imprescindible realizar la operación de tara para llevar a cabo el experimento de forma correcta.
La posición de equilibrio se determina poniendo a cero la resultante del momento de las fuerzas externas. Una vez fijado el punto de apoyo de la palanca, solo hay que medir las masas y su posición con respecto al pivote.
Dado que la resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la fuerza, esta configuración constituye una palanca de segunda clase. Si construyéramos otra configuración, intercambiando las posiciones de la fuerza y la resistencia, obtendríamos una palanca de tercera clase.
El jardinero utiliza una carretilla para transportar herramientas y residuos del jardín. La carga se coloca en el centro de la carretilla.
El pescador captura el pez, que pasa a ser la carga situada en el extremo de la palanca.
Equipo utilizado
- Diámetro de la varilla: 3; longitud: 72,5, con cilindro — MEC-040
- Polea con gancho — MEC-024
- Varilla de 10 de diámetro x 127 de longitud con anzuelo — MEC-034
- Cordón inelástico de poliéster — MEC-030
- Masa cilíndrica de 50, 25 y 10 g con gancho — MEC-018, MEC-019, MEC-020
- Varilla de soporte multifunción, extremos redondeados, con orificios, longitud 35 mm — MEC-050
- Varilla con orificio para palanca y un par de cilindros roscados — MEC-036
Preguntas para los alumnos
- ¿Cuál es el momento total de la fuerza en equilibrio?
- ¿Cuál es el significado físico de la sensibilidad de una balanza?
Qué puedes esperar
Cuando un sistema se encuentra en equilibrio, el momento total de las fuerzas es cero. La sensibilidad de una balanza es la diferencia mínima de peso que percibe este instrumento.
Realiza este experimento en tu clase
Este experimento forma parte de ATP Volta, un laboratorio científico móvil autónomo que convierte un aula normal en un laboratorio STEM en pleno funcionamiento, con más de 200 experimentos de física, química, biología, robótica e ingeniería. « Gali », el tutor de IA integrado en ATP Connect, guía a los alumnos en cada paso y responde a sus preguntas en la mesa de trabajo.
Echa un vistazo al laboratorio científico móvil ATP VoltaHable con nuestro equipo