Palancas en el cuerpohumano

Palancas en el cuerpohumano

EQUIPO 3

23-FEBRERO-2012

IDENTIFICACIN DE UN CONCEPTO PROBLEMTICO PARA SU COMPRENSINDENTRO DE LA MECNICAEl principio de palanca es un concepto terico estudiado en el aula, pero que se aplica diariamente a cada actividad que se realiza.Sin ir ms lejos nuestro cuerpo utiliza para moverse diferentes tipos de palancas. Sin embargo no se le da la importancia necesaria en la explicacin del funcionamiento de la misma.Ahora bien, que es una palanca? Es una barra rgida que puede girar en torno a un punto de apoyo fijo. La longitud de la palanca entre el punto de apoyo y el punto de aplicacin de la resistencia se llama brazo de resistencia, y la longitud entre el punto de apoyo y el punto de aplicacin de la fuerza se llama brazo de fuerza.

Su empleo esta ntimamente relacionada con su ventaja mecnica, que es la relacin entre la longitud del brazo de potencia y la del brazo de resistencia.La funcin usual de una palanca es obtener una ventaja mecnica de modo que una pequea fuerza aplicada en un extremo de una palanca a gran distancia del punto de apoyo, produzca una fuerza mayor que opere a una distancia ms corta del punto de apoyo en el otro, o bien que un movimiento aplicado en un extremo produzca un movimiento mucho ms rpido en el otro.Esto proviene de la ley de proporcionalidad, descubierta por Arqumedes, entre el peso y la distancia necesaria con el punto de apoyo, que permita equilibrar las fuerzas. Arqumedes saba que no existe peso imposible de levantar, an con una fuerza dbil, si para eso se utiliza una palanca.

La ley de la proporcionalidad explica porque una palanca puede estar en equilibrio teniendo en un extremo una bola de 100kg y en el otro una de 5kgUna palanca est en equilibrio cuando el momento de fuerza total hacia la izquierda es igual al momento de fuerza total hacia la derecha (el momento es el giro o rotacin de un cuerpo alrededor de un eje).Existen tres tipos de palancas, clasificables segn las posiciones relativas de la fuerza y la resistencia con respecto al punto de apoyo:-Palanca de Primer GradoEl punto de apoyo se halla entre la fuerza y la resistencia. Tambin se le llama palanca de equilibrio. Ejemplos de este tipo de palanca son el las tijeras, las tenazas y los alicates.

-Palanca de segundo gneroLa resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la fuerza. Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla, y el cascanueces.

-Palanca de tercer gneroLa fuerza se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia. El tercer tipo es notable porque la fuerza aplicada debe ser mayor que la fuerza que se requerira para mover el objeto sin la palanca. Este tipo de palancas se utiliza cuando lo que se requiere es amplificar la distancia que el objeto recorre.Ejemplos de este tipo de palancas son las pinzas que se utilizan para depilar y sacar hielos.

Muchos de los msculos y huesos del cuerpo actan como palancas. Las de tercera clase son las ms frecuentes. Principalmente se hallan en las extremidades, y estn destinadas a permitir grandes, amplios y poderosos movimientos.Las de las piernas son ms fuertes que las de los brazos, aunque tiene menos variedad de posiciones al moverse. Con las palancas en el cuerpo es posible ejercer fuerzas mayores que las que se quieren vencer, sin dificultar la realizacin de movimientos muy rpidos.ELEMENTOS ANATOMICOS ELEMENTOS MECANICOSHUESOS ---------- PALANCASARTICULACIONES ---------- JUNTASMUSCULOS --------- MOTORESTENDONES --------- CABLESLIGAMENTOS ------ REFUERZOS Y CIERRESEn estos casos F est representada por la fuerza que ejercen los msculos encargados de producir los movimientos, R es la fuerza a vencer (a levantar, a mover) y el punto de apoyo es la articulacin alrededor del cual giran los huesos.Las palancas nos permiten obtener lo que llamamos una ventaja mecnica, bien sea multiplicando nuestra fuerza, ampliandola velocidad delmovimiento o aumentando nuestra precisin.

Al ejercer una fuerza en un punto de la palanca, sta se transmite a travs de ella, recibindose modificada en otro punto. Esta fuerza transmitida y modificada por la palanca se utiliza para vencer una resistencia. En funcin de la situacin del punto de apoyo, del punto de aplicacin de la fuerza ejercida y del punto en el que la resistencia es vencida, existen tres tipos de palancas.

Pero las palancas no estn slo en los artefactos construidos por el hombre, podemos encontrarlas por doquier en la naturaleza. Y como no, no podan faltar en una de las mquinas ms perfectas que existen: el cuerpo humano.De hecho, gran parte del movimiento de nuestro cuerpo puede explicarse a travs del trabajo conjunto de huesos, msculos y articulaciones, que actan como simples palancas.1. PALANCAS DE PRIMER GNERO

En elmovimiento de la cabeza cuando asentimos, encontramos una palanca de primer grado.Al desplazar la cabeza hacia atrs, el crneo pivota sobre la vrtebra atlas (el punto de apoyo).

Los msculos trapecio y esternocleidomastoideo, realizan la fuerza necesaria para mover el peso de la cabeza.

Otro ejemplo lo encontramos al realizar algo tan cotidiano como llamar a una puerta. El msculo que trabaja es el trceps que como puedes ver arriba se inserta en el antebrazo por detrs del codo. As el trceps se contrae, haciendo que el antebrazo pivote sobre el codo, moviendo el peso del antebrazo y alejndolo de nuestro cuerpo

Es el mismo movimiento que cuando se lanza un tiro libre en baloncesto.2. PALANCAS DE SEGUNDO GNEROLas encontramos al caminar, un movimiento tan genuinamente humano. Al andar, se ponen en juego distintos msculos que accionan palancas de 2 grado, que multiplican la fuerza para que podamos desplazar el peso de nuestro cuerpo.

En la primera fase observamos cmo nos impulsamos para elevar el pie, jugando un papel primordial, los gemelos. stos al contraerse, transmiten su fuerza al taln de Aquiles, que vence el peso del cuerpo, haciendo pivotarel pie cercadel nacimiento de las falanges. En la segunda fase, el pie se deposita en el suelo suavemente. Al apoyar el pie en el suelo, ste pivota sobre el taln (su punto de apoyo). La fuerza la realizan ahora los msculostibiales que permiten que el peso se deposite suavemente en el suelo.

3. PALANCAS DE TERCER GNEROSon unas palancas muy utilizadas en el cuerpo humano. Su ventaja mecnica es que aumentan el movimiento, sacrificando as la fuerza, con el fin de conseguir una mayor velocidad y un mayor desplazamiento.

Podemos sujetar y elevar pesos en nuestras manos gracias a la accin de los bceps, que ejercen la fuerza necesaria sobre el antebrazo.ste pivota sobre el codo levantando as el brazo y acercando el objeto a nuestro cuerpo.

Tambin los cuadriceps trabajan accionando una palanca de tercer gnero, cuando por ejemplo, damos una patada al baln en un partido de ftbol. As los cuadriceps,hacen pivotar a la pierna hacia arriba, venciendo su peso.Fjate que en este caso elpunto de apoyo es la rodilla.Como puedes observar nos hemos focalizado en algunas etapas de un movimiento concreto. En nuestros movimientos cotidianos el cuerpo utiliza multitud de msculos que concatenan diferentes palancas, combinndose la accin de muchas de ellas a la vez.

un brazo es una palanca de tercer gnero donde la fuerza se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia: la fuerza necesaria para levantar un peso va a ser inversamente proporcional a la distancia entre este y el punto de apoyo. Es decir: f x d1 = r x d2 ------- f = r x 2 d1Para que la palanca este en equilibrio: M = f x d1 + r x d2 = 0 donde r es resistencia, f fuerza y d distancia.

Para esto, ser necesario hacer los clculos antes de experimentar. Manteniendo constante el peso (0.25 kgr), calcular momento de a (que se ubicar en el punto de apoyo) con las tres diferentes distancias (20, 30 y 40 cm).Ma = 10 cm x 20 0,25 kgr = 0,50 kgr

Ma = 10 cm x 30 0,25 kgr = 0,75kgr

Ma = 10 cm x 30 0,25 kgr = 1kgr