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Difracción

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¿Qué son las palancas en el cuerpo humano?

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¿Qué son las palancas en el cuerpo humano?

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La palanca es un cuerpo rígido provisto de un eje fijo sobre el cual actúan dos fuerzas que tienden a hacerlo girar en sentido contrario. Las fuerzas que actúan se llaman potencia y resistencia. El punto de apoyo es el punto por el cual para el eje, que es perpendicular al segmentodeterminado por los puntos de aplicación de la potencia y de la resistencia.
En el cuerpo humano es un mecanismo que  permite comprobar la acción de los huesos, que como palancas, multiplican la fuerza de los músculos.
Exiten tres tipos: primer, segundo y tercer grado.

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En esta, el fulcro (punto de apoyo) se encuentra entre la potencia y la resistencia.
Generalmente hay pocas palancas de este tipo en el cuerpo. Ejem: La que conforma la cabeza con la columna vertebra. Una palanca de primera clase puede ofrecer una ventaja mecánica o una desventaja mecánica, lo que depende de que el esfuerzo o la carga esté más cerca del fulcro. (Imagine a un adulto y un niño en un sube y baja).  Es decir; si el esfuerzo (niño) está más lejos del fulcro que la carga (adulto), se puede mover una carga pesada, pero no muy lejos ni muy rápido. Si el esfuerzo está más cerca del fulcro que la carga, sólo se puede mover una carga más liviana, pero ésta se moverá lejos y rápido.

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Son las que tienen la resistencia, entre el punto de apoyo y la potencia. Este tipo de palancas se encuentran en las extremidad inferiores.
Por ejemplo:
Supongamos que queremos calcular a qué distancia hay que colocar F1 (que vale, por ejemplo, 80 kg) para poderla levantar con una fuerza F2 de, por ejemplo 13 kg, sabiendo que F2 está a una distancia hasta el punto de apoyo de 90 cm (B2)

Resultado:

f1 x d1 = f2 x d2 si ponemos cada parámetro con su valor :

80. x = 13 . 90 =>    x =  1170 / 80  =  14,66 cm

Es decir, si ponemos 80 kg a 14,66 cm del punto de apoyo, podemos levantarla con sólo 13 kg de fuerza a una distancia de 90 cm.

Podemos afirmar, por tanto, que en todas las palancas de segundo género la potencia es menor que la resistencia, puesto que el brazo de potencia es mayor siempre que el brazo de resistencia.

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La palanca de tercer grado permite situar el esfuerzo (P, potencia) entre el fulcro (F) y la carga (R, resistencia). Este tipo de palancas  son las más frecuentes y las encontramos en las extremidades superiores.
El brazo de la resistencia siempre es mayor que el de potencia (BR>BP) y, en consecuencia, la potencia es mayor a la resistencia (P>R). Cabe mencionar que este tipo de palancas nunca tiene ganancia mecánica, esta disposición hace que los movimientos de la potencia y de la resistencia se realicen siempre en el mismo sentido, pero la carga siempre puede desplazarse más que la potencia.
En el cuerpo humano, la mayoría de las articulaciones constituyen palancas de grado 3, como es el caso del bíceps en la flexión de codo.

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¿Qué tipo de palanca genera la fuerza máxima?

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¿Qué tipo de palanca genera la fuerza máxima?

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Las palancas de segunda clase son las que producen más fuerza.

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Al producir movimientos, lo huesos actúan como palancas y las articulaciones funcionan como puntos de apoyo de estas palancas.
La distancia relativa entre el fulcro y la carga, y el punto en el que se aplica el esfuerzo determinan si una palanca opera con una ventaja mecánica o con una desventaja mecánica. Por ejemplo, si la carga está más cerca del fulcro y el esfuerzo más lejos de éste, sólo se requiere un esfuerzo relativamente pequeño para mover una carga grande en una distancia pequeña.
Esto se denomina ventaja mecánica. En cambio, si la carga está más lejos del fulcro y el esfuerzo se aplica más cerca del éste, se requiere un esfuerzo relativamente grande para mover una carga pequeña (pero a mayor velocidad). Esto se denomina desventaja mecánica.