Palancas en la vida cotidiana. Trabajo de investigación de física sobre la palanca.

Palancas en la naturaleza, la tecnología y la vida cotidiana.

¡Dadme un punto de apoyo y daré la vuelta al mundo!

Arquímedes.

Objetivos de la lección.

Educativo.

1. Desarrollar la capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos para explicar las acciones de mecanismos simples.

2. Profundizar en el conocimiento sobre el uso de palancas en la tecnología, la vida cotidiana y la naturaleza.

3. Introducir el concepto de bloque y sus tipos.

De desarrollo.

1. Desarrollo de intereses cognitivos, habilidades comunicativas.

2. Desarrollo del pensamiento técnico.

3. Desarrollo de habilidades y destrezas para el trabajo independiente.

Educativo.

1. Inculcar responsabilidad, disciplina y actitud consciente hacia el trabajo realizado.

2. Inculcar habilidades de cooperación y la capacidad de trabajar en equipo.

Tipo de actividad :combinado (aprendizaje basado en lo existente))

Métodos de enseñanza : práctico, visual, investigación, búsqueda.

Conexiones interdisciplinarias : matemáticas, biología, tecnología.

Equipo: presentación, tijeras, cortaalambres, alicates. Instrucciones para trabajos prácticos.

Durante las clases:

1. Org. momento.(comentarios introductorios)

2 . Repetición de lo aprendido previamente. (rompecabezas)

3 . Aprendiendo un nuevo tema

Estudiante 1. Palancas en la tecnología

Naturalmente, las palancas también son omnipresentes en la tecnología. El ejemplo más obvio es la palanca de cambios de un automóvil. El brazo corto de la palanca es la parte que ves en la cabina.

El brazo largo de la palanca está escondido debajo de la parte inferior del automóvil y es aproximadamente el doble de largo que el corto. Cuando mueves la palanca de una posición a otra, un brazo largo en la caja de cambios mueve los mecanismos correspondientes.

Aquí también se puede ver muy claramente cómo se relacionan entre sí la longitud del brazo de palanca, el alcance de su carrera y la fuerza necesaria para moverlo.

Por ejemplo, en los coches deportivos, para cambiar de marcha más rápido, la palanca suele instalarse corta y su recorrido también es corto.

Sin embargo, en este caso el conductor necesita hacer más esfuerzo para cambiar de marcha. Por el contrario, en los vehículos pesados, donde los propios mecanismos son más pesados, la palanca se hace más larga y su recorrido también es más largo que en un turismo.

Por tanto, podemos estar convencidos de que el mecanismo de palanca está muy extendido tanto en la naturaleza como en nuestra vida cotidiana, y en diversos mecanismos.

Tarea de diapositivas.

Estudiante 2 . Palanca en la vida cotidiana.

Las palancas también son habituales en la vida cotidiana. Te resultaría mucho más complicado abrir un grifo de agua bien atornillado si no tuviera un mango de 3-5 cm, que es una palanca pequeña pero muy eficaz.

Lo mismo se aplica a una llave que se utiliza para aflojar o apretar un perno o una tuerca. Cuanto más larga sea la llave, más fácil le resultará desenroscar esta tuerca, o viceversa, más apretada podrá apretarla.

Cuando trabaje con pernos y tuercas particularmente grandes y pesados, por ejemplo, al reparar varios mecanismos, automóviles, máquinas herramienta, use llaves con un mango de hasta un metro.

Otro ejemplo sorprendente de palanca en la vida cotidiana es la puerta más común. Intente abrir la puerta empujándola cerca de las bisagras. La puerta cederá con mucha fuerza. Pero cuanto más lejos de las bisagras de la puerta esté el punto de aplicación de la fuerza, más fácil le resultará abrir la puerta.

Estudiante 3 . El cuerpo humano es como una palanca.

Por ejemplo, el esqueleto y el sistema musculoesquelético de una persona o de cualquier animal consta de decenas y cientos de palancas. Echemos un vistazo a la articulación del codo. El radio y el húmero están conectados entre sí por cartílago, y los músculos bíceps y tríceps también están unidos a ellos. Entonces obtenemos el mecanismo de palanca más simple.

Si sostienes una mancuerna de 3 kg en tu mano, ¿cuánta fuerza desarrolla tu músculo? La unión de hueso y músculo está dividida por hueso en una proporción de 1 a 8, por lo tanto, ¡el músculo desarrolla una fuerza de 24 kg! Resulta que somos más fuertes que nosotros mismos. Pero el sistema de palancas de nuestro esqueleto no nos permite utilizar plenamente nuestra fuerza.

Un claro ejemplo de una aplicación más exitosa de las ventajas del apalancamiento en el sistema musculoesquelético del cuerpo son las rodillas traseras invertidas en muchos animales (todo tipo de gatos, caballos, etc.).

Sus huesos son más largos que los nuestros y la estructura especial de sus patas traseras les permite utilizar la fuerza de sus músculos de manera mucho más eficiente. Sí, sin duda, sus músculos son mucho más fuertes que los nuestros, pero su peso es un orden de magnitud mayor.

El caballo medio pesa unos 450 kg y puede saltar fácilmente hasta una altura de unos dos metros. Tú y yo, para poder realizar tal salto, necesitamos ser maestros del deporte de salto de altura, aunque pesamos entre 8 y 9 veces menos que un caballo.

Como recordamos los saltos de altura, consideremos las opciones para usar una palanca que fueron inventadas por el hombre. El salto de altura con pértiga es un ejemplo muy claro.

Estudiante 4 . Plantas. Se pueden identificar muchas palancas en el cuerpo de los insectos, las aves y en la estructura de las plantas. Por ejemplo, los estambres de una flor de salvia son como palancas. Desde el eje del estambre se extienden dos brazos: largo y corto. Al final del brazo largo, curvado como una mecedora, cuelga un saco de polen y el brazo corto es aplanado. Cierra la entrada a lo más profundo de la flor, donde se encuentra el néctar. Un abejorro, al intentar alcanzar el néctar, siempre toca el hombro corto. Al mismo tiempo, el brazo largo baja, bañando la espalda del abejorro con polen. Y el abejorro vuela más lejos, toca el estigma de la nueva flor y la poliniza.

Estudiante 5. Conclusión . Incluso antes de nuestra era, la gente comenzó a utilizar palancas en la construcción, por ejemplo, al construir las pirámides en Egipto. El apalancamiento le permite obtener una ganancia de poder, pero ¿esa ganancia se otorga “gratis”? Cuando se usa una palanca, el extremo más largo recorre una distancia más larga. Así, habiendo ganado fuerza, perdemos distancia. Esto hace que al levantar una carga grande con poca fuerza, nos veamos obligados a realizar un mayor movimiento.

4. Pausa física. Rompecabezas.

Trabajo practico .

Finalidad: analizar información sobre el uso de palancas en la vida cotidiana.

Asignación grupal1.

Determine la fuerza de presión de las tijeras sobre una hoja de papel utilizando tijeras y un dinamómetro. Se adjuntan instrucciones para completar la tarea.

Completa la tabla.

Fuerza aplicada

F1,H

Hombro l1, cm

Hombro

l2, cm

Fuerza de presión de tijera

F2, norte

regla de equilibrio

F1 = l2

F2l1

momento de fuerza

M1= M2

Ganando vigente:

Conclusión:

INSTRUCCIONES.

1. Toma tijeras.

2. Usando una regla, mida la distancia l1, cm desde el centro de las tijeras (clavo) hasta el centro de los anillos de las tijeras. Escribe el resultado en la tabla.

3. Tome una hoja de papel, haga un corte y, con una regla, mida la distancia desde el centro de la tijera (clavo) hasta la hoja de papel (ver imagen). Escribe el resultado resultante l2, cm en la tabla.

4. Coge un dinamómetro. Llevar las tijeras con una hoja de papel a la posición de trabajo (ver figura), enganchar el gancho del dinamómetro al aro de las tijeras y tirar hasta que las tijeras corten la hoja de papel. Y en este momento registra las lecturas del dinamómetro, F1 Escribe los datos en la tabla.

5. Usando la fórmula de la regla de equilibrio de la palanca, calcule la fuerza de presión de las tijeras F2 sobre una hoja de papel.

6. Compruebe si se respetan la regla de equilibrio de palanca y la regla de momento. Introduzca los resultados en la tabla.

Trabajo practico.

Objetivo: analizar información sobre el uso de palancas en la naturaleza.

Asignación grupal2.

Calcula la fuerza muscular de tu brazo al levantar una carga y su

fijación. Se adjuntan instrucciones para completar la tarea. .

Completa la tabla.

Fuerza de presión de carga

F2, norte

Hombro l2 , cm

Hombro

yo1 , cm

Fuerza de los músculos del brazo

F 1, norte

regla de equilibrio

F 1 = yo 2

F2 yo1

momento de fuerza

METRO1 = METRO2

Ganando vigente:

Conclusión:

INSTRUCCIONES.

1. Tome un juego de pesas en la mano.

2. Con una regla, mida la distancia l2, cm desde el eje de rotación del brazo (codo) hasta el lugar donde se fija la carga. Escribe el resultado en la tabla.

3. Calcule la fuerza de presión de la carga F2, sabiendo que hay 3 pesos en el conjunto y que la fuerza de presión de una carga es 1 N. Escriba los datos en la tabla.

4. Con una regla, mida la distancia l1, cm desde el eje de rotación del brazo (codo) hasta el músculo del brazo, ver figura. Escribe el resultado en la tabla.

5. Utilizando la fórmula de la regla de equilibrio de la palanca, calcule la fuerza de los músculos del brazo F1 al levantar la carga.

6. Compruebe si se respetan la regla del equilibrio de palancas y la regla de los momentos. Ingrese los resultados en la tabla.

7. Determine la ganancia de fuerza.

8. Saque una conclusión utilizando los datos de los párrafos 6 y 7.

5. Reflexión. Dibuja una carita sonriente en el margen, sonriendo si te gustó la lección, seria si algo no queda claro y triste si no te gustó la lección.

6. Resumen de la lección: calificación.

7. Tarea.

"Primeros pasos hacia la ciencia"

Institución educativa presupuestaria municipal escuela secundaria con estudio en profundidad de materias individuales No. 32, Samara

Sección: Física

Sujeto:“¡Hay poder! ¿No necesitas cerebro?

Abramov Danila,

estudiante de grado 4B

Escuela secundaria MBOU nº 32

ir. Sámara

gerente de trabajo

Siebert Galina Ivanovna,

profesor de escuela primaria

Sámara, 2015

Tabla de contenido

I. Introducción………………………………………………………………………………..3

II. Parte principal. Palanca y sus variedades………………………………...5

    1. De la historia de la palanca………………………………..…………………….….5

    1. Arquímedes – mecánico……………………………………………………………….….….6

    1. ¿Qué es una palanca…………………………………………………….….7

    1. Tipos de palanca………………………………………………..9

III. Parte práctica………………………………………………………………..…..11

3.1 Palancas en la tecnología y la vida cotidiana…………………………………………………………...….11

3.2. Trabajo de laboratorio sobre el tema.

“Aclaración de las condiciones de equilibrio de la palanca” ………………...…….12

3.3. Experimentos en casa……………………………………13

3.4. Fabricación de dispositivos y modelos que funcionan según el principio.

palanca ……………………………………………………….……………………...15

IV. Conclusión………………………….…………………………..….….17

Literatura…………………………………………..…………………….…..18

Aplicaciones………………………………………………………………………………...19

    Introducción

Un día toda nuestra familia fue en coche al bosque. Todo habría sido maravilloso si no hubiera empezado a llover. Nos hizo regresar y regresar a casa. Y, por supuesto, nos quedamos atrapados en la carretera empapada de lluvia. Todos los intentos de empujar el coche fueron en vano... Y entonces mi padre dijo: “¡Si tan sólo pudiéramos conseguir que algún hombre fuerte nos ayudara ahora, hijo!” Pero no había hombres fuertes ni héroes cerca, y llegó un tractor. Desenrolló el cabrestante, ató el cable a nuestro coche y lo sacó en 5 minutos.

Siempre quise ser fuerte, un verdadero ayudante y ser como los héroes rusos: amables, honestos, fuertes y diestros. Pero luego me hice la pregunta: “¿Cómo pueden algunas personas realizar tareas que parecen imposibles para una persona común y corriente?”

yo nominéhipótesis - Lo más probable es que existan mecanismos que ayuden a una persona a fortalecerse.(Ver diapositiva 1).

Objetivo investigación : Descubra el principio de funcionamiento de los mecanismos más simples.(Ver diapositiva 1).

En busca de una respuesta, recurrí a la ciencia de la física. Aprendí que la propia fuerza del hombre es limitada, por lo que a menudo utiliza dispositivos para aumentarla.Estos dispositivos se denominan mecanismos simples. Estos incluyen: palanca y sus variedades: bloque y puerta; Plano inclinado y sus variedades: cuña y tornillo.

Tareas :

1. conocer el origen y los tipos de apalancamiento;

2. realizar experimentos con una palanca;

3. con la ayuda de adultos, modelar dispositivos que funcionen según el principio de palanca;

4. preparar una presentación electrónica basada en los resultados de la investigación.(Ver diapositiva 1).

Un objeto: brazo de palanca.

Artículo: aplicar influencia en la vida de las personas.

Métodos : búsqueda de información en la literatura e Internet, observación, descripción y medición, trabajo experimental,modelado.

II . Palanca y sus variedades.

“¡Dadme un punto de apoyo y moveré la Tierra!”

Arquímedes

    1. De la historia del apalancamiento.

El hombre es un ser racional. Fue su mente la que siempre le dio la oportunidad de crear dispositivos que lo hicieran más fuerte o más rápido que la bestia, para vivir en condiciones en las que no podría sobrevivir sin estas cosas.

Uno de los primeros dispositivos de este tipo fue la palanca. Incluso el hombre primitivo convirtió un palo común y corriente en una herramienta para levantar pesas. Deslizando un palo largo debajo de la piedra y apoyándolo sobre un trozo de madera que servía de soporte, era posible trasladar la piedra a otro lugar sin problemas. Cuanto más largo sea el palo, más fácil será trabajar. La invención de la palanca hizo avanzar al hombre primitivo por el camino de su desarrollo.

La azada y el remo fueron inventados por el hombre para reducir la fuerza que era necesario aplicar para realizar cualquier trabajo.(Ver diapositiva 1).

En el quinto milenio antes de Cristo, en Mesopotamia se utilizaban balanzas, utilizando el principio de apalancamiento para lograr el equilibrio.

Sin palanca, habría sido imposible levantar pesadas losas de piedra al construir las pirámides en el Antiguo Egipto. Para la construcción de la pirámide de Keops, que tiene una altura de 147 m, se utilizaron 2.300.000 bloques de piedra, el más pequeño de los cuales pesaba 2,5 toneladas.

Alrededor del 1500 a. C., apareció en Egipto y la India el shaduf, el antepasado de los grifos modernos, un dispositivo para levantar recipientes con agua.En Rusia también se utilizaba un dispositivo similar para sacar agua de un pozo y se llamaba “Grúa”.

Así, no sabemos el nombre del autor de la palanca, ni la fecha exacta de su invención. Pero podemos decir con total seguridad que los pueblos antiguos, sin reglas matemáticas ni leyes de la física, inventaron y utilizaron ampliamente mecanismos simples, basándose en su intuición y experiencia.

2.2 Arquímedes - mecánico.

La palanca, el bloque y el plano inclinado interesaron al científico Arquímedes, que vivió en la Antigua Grecia durante la antigüedad. En el siglo III a.C. mi. Arquímedes dio la primera explicación escrita del principio de funcionamiento de la palanca, vinculando los conceptos de fuerza, carga y apalancamiento. La ley del equilibrio formulada por él todavía se utiliza hoy y suena así:“Una palanca está en equilibrio cuando las fuerzas que actúan sobre ella son inversamente proporcionales a los brazos de dichas fuerzas”. Arquímedes describió la teoría completa del apalancamiento y la aplicó con éxito en la práctica. Plutarco informa que Arquímedes construyó muchos mecanismos de palanca en el puerto de Siracusa para facilitar el levantamiento y transporte de cargas pesadas. El tornillo de Arquímedes (barrena) que inventó para recoger agua todavía se utiliza en Egipto.Arquímedes es también el primer teórico de la mecánica. Comienza su libro "Sobre el equilibrio de figuras planas" con una demostración de la ley del apalancamiento.(Ver diapositiva 1).

La leyenda dice que el pesado barco de varias cubiertas Siracusa, construido por Hierón como regalo al rey egipcio Ptolomeo, no pudo ser botado. Arquímedes construyó un sistema de bloques (polipasto), con la ayuda del cual pudo realizar este trabajo con un solo movimiento de la mano. Según la leyenda, Arquímedes dijo al mismo tiempo: “Si tuviera otra Tierra a mi disposición sobre la que pararme, movería la nuestra” (en otra versión: “Dame un punto de apoyo y pondré el mundo patas arriba”) .(Ver diapositiva 1).

El genio ingeniero de Arquímedes se manifestó con especial fuerza durante el asedio de Siracusa por parte de los romanos en el año 212 a.C. mi. durante la Segunda Guerra Púnica. ¡Pero en ese momento ya tenía 75 años!Arquímedes creó máquinas arrojadizas capaces de arrojar piedras que pesaban unos 250 kg a gran velocidad y mecanismos que arrojaban troncos pesados ​​desde la orilla a los barcos. En los últimos años se han llevado a cabo varios experimentos para comprobar la veracidad de la descripción de esta “superarma de la antigüedad”. La estructura construida mostró su plena funcionalidad.

La llamada "Pata de Arquímedes" era una máquina elevadora única, un prototipo de grúa moderna. Era una enorme palanca que sobresalía más allá de la muralla de la ciudad y estaba equipada con un contrapeso.(Ver diapositiva 1).

El famoso historiador antiguo Polibio escribió que si un barco romano intentara desembarcar en la costa cerca de Siracusa, esta máquina, controlada por una persona especialmente entrenada, agarraría la proa del barco y lo volcaría. Los romanos se vieron obligados a abandonar la idea de tomar la ciudad por asalto y pasaron a un asedio. Polibio escribió: “Tal es el poder milagroso de una persona, un talento, hábilmente dirigido a cualquier tarea... los romanos podrían rápidamente tomar posesión de la ciudad si alguien eliminara a un anciano de entre los siracusanos”.

Al evaluar el papel de Arquímedes como mecánico, me gustaría señalar que hizo los cálculos adecuados y diseñó mecanismos más complejos que podían mejorar y transformar los movimientos. Gracias a Arquímedes, la humanidad aprendió a botar grandes barcos y a construir vehículos de combate.

2.3 ¿Qué es una palanca?

Y, sin embargo, la fuerza de una persona es limitada, por lo que a menudo utiliza dispositivos (o dispositivos) que permiten transformar la fuerza de una persona en una fuerza significativamente mayor. Un objeto pesado (piedra, armario, máquina herramienta), que no se puede mover directamente, se mueve de su lugar mediante un palo suficientemente largo y fuerte: una palanca.

Una palanca es un cuerpo rígido capaz de girar alrededor de un soporte fijo. La palanca tiene dos brazos. El hombro es la distancia desde el punto de apoyo hasta el punto de aplicación de la fuerza. Como palanca se puede utilizar una palanca, una tabla y objetos similares. Hay patrones:(Ver diapositiva 1).

1) cuanto más largo sea el hombro, menos fuerza se necesitará para levantar la misma carga;

2) cuanto más largo es el brazo, mayor es la distancia que recorre;

3) cuántas veces más grande es el brazo de palanca, cuántas veces más pequeña debe ser la carga para mantener el equilibrio.

Pude formular estos patrones en un lenguaje comprensible para los estudiantes de escuela primaria, porque Todavía no estamos familiarizados con la proporcionalidad inversa y las propiedades de las proporciones. Y una instalación de laboratorio casera, una palanca hecha por constructores de Lego, ayudó a verificar claramente la validez de los patrones.

Hay dos tipos de palancas.

Para una palanca del primer tipo, el punto fijo de apoyo O se encuentra entre las líneas de acción de las fuerzas aplicadas, y para una palanca del segundo tipo, se encuentra a un lado de ellas.(Ver diapositiva 1).

El uso del apalancamiento le permite ganar poder. Para calcular la ganancia de fuerza obtenida utilizando una palanca, conviene conocer la regla descubierta por Arquímedes allá por el siglo III. antes de Cristo mi.

Entonces,Para equilibrar una fuerza menor con una fuerza mayor, es necesario que su hombro exceda el hombro de la fuerza mayor. .

Desde que Arquímedes estableció la regla del apalancamiento, ésta ha existido en su forma original durante casi 1900 años.

Por tanto, en la mayoría de los casos, el apalancamiento se utiliza para obtener una ganancia de fuerza, es decir, aumentar la fuerza que actúa sobre el cuerpo varias veces.

2. 4.Tipos de palanca

Hay dos tipos de palancas: un bloque y una puerta.(Ver diapositiva 1).

Bloquear Es un dispositivo con forma de rueda con una ranura por la que se pasa una cuerda, cable o cadena.

Hay dos tipos principales de bloques: móviles y fijos.(Ver diapositiva 1).

Para un bloque fijo, el eje es fijo y no sube ni baja al levantar cargas, pero para un bloque móvil, el eje se mueve junto con la carga. Un bloque estacionario no proporciona ganancia de fuerza. Se utiliza para cambiar la dirección de una fuerza. Entonces, por ejemplo, al aplicar una fuerza hacia abajo a una cuerda lanzada sobre un bloque de este tipo, obligamos a la carga a elevarse.

La situación es diferente con un bloque en movimiento. Este bloque permite que una pequeña fuerza equilibre una fuerza que es 2 veces mayor.

En la práctica, se suele utilizar una combinación de un bloque móvil y uno fijo. Esto le permite cambiar la dirección del impacto de la fuerza con una doble ganancia simultánea de fuerza.

Para obtener una mayor ganancia de fuerza, se utiliza un mecanismo de elevación llamadopolipasto de cadena . La palabra griega "polea" se forma a partir de dos raíces: "poli" - mucho y "spao" - tirar, por lo que en general resulta ser "muchos tirar".(Ver diapositiva 1).

La polea es una combinación de dos jaulas, una de las cuales consta de tres bloques fijos y la otra de tres bloques móviles. Dado que cada uno de los bloques móviles duplica la fuerza de tracción, en general la polea produce una ganancia de fuerza seis veces mayor.

La puerta consta de un cilindro (tambor) y una manija adjunta. Este sencillo mecanismo fue inventado en la antigüedad. La mayoría de las veces se utilizaba para sacar agua de los pozos.(Ver diapositiva 1).

Un mecanismo más avanzado es el cabrestante. Es una combinación de una cancela con dos ruedas dentadas de diferentes diámetros. Se puede considerar un cabrestante como una combinación de dos cabrestantes.(Ver diapositiva 1).

La práctica centenaria ha demostrado que ninguno de los mecanismos mejora el trabajo. Se utilizan para ganar fuerza o camino, dependiendo de las condiciones de trabajo. Los antiguos científicos ya conocían la regla.: no importa cuantas veces ganemos en fuerza, la misma cantidad de veces perdemos en distancia. Esta regla ha sido llamada la “regla de oro” de la mecánica. Su autor es el antiguo científico griego Garza de Alejandría, que vivió enIsiglo después de Cristo(Ver diapositiva 1).

III . Parte práctica.

Habiendo estudiado material teórico sobre la historia de la palanca, sobre su descubridor, sobre el principio de acción y sus variedades, decidí realizar una investigación.

3.1. Palancas en la tecnología y en la vida cotidiana.

En nuestro mundo moderno, las palancas se utilizan ampliamente tanto en la naturaleza como en el mundo creado por el hombre. Casi cualquier mecanismo que transforma el movimiento mecánico utiliza palancas de una forma u otra.

Las palancas se encuentran en diferentes partes del cuerpo humano y animal. Estos son, por ejemplo, extremidades, mandíbulas. Se pueden ver muchas palancas en el cuerpo de insectos y pájaros.

Las palancas también son habituales en la vida cotidiana, como un grifo de agua, una puerta y diversos electrodomésticos de cocina.(Ver diapositiva 1).

La regla del apalancamiento subyace a la acción de las básculas de palanca, diversos tipos de herramientas y dispositivos que se utilizan cuando se requiere ganar fuerza o distancia.(Ver diapositiva 1).

Podemos observar ganancias en fuerza y ​​distancia al trabajar con tijeras. Las tijeras son una palanca cuyo eje de rotación pasa por un tornillo que conecta ambas mitades de las tijeras. Dependiendo del propósito de las tijeras, su diseño varía. Las tijeras diseñadas para cortar papel tienen hojas largas y mangos que tienen casi la misma longitud.Cortar papel no requiere mucha fuerza y ​​una hoja larga facilita el corte en línea recta. En este caso tenemos una ganancia de distancia. Las cizallas para cortar chapa tienen mangos mucho más largos que las hojas, ya que la fuerza de resistencia del metal es grande y para equilibrarla es necesario aumentar significativamente el brazo de la fuerza actuante. La diferencia entre la longitud de los mangos y la distancia entre la parte cortante y el eje de rotación en los cortadores de alambre diseñados para cortar alambre es aún mayor. Evidentemente, en estos casos hay una ganancia de poder. (Ver diapositiva 1).

Las palancas también se utilizan en otras herramientas: estos son mangos de vicios y bancos de trabajo, palancas de máquinas herramienta, herramientas de carpintería, herramientas de rescate, etc.(Ver diapositiva 1).

Por supuesto, en la tecnología son comunes palancas de varios tipos. Los ejemplos más simples de su uso sonpalanca de cambio de marchas en un coche, pedales de coche o tractor, freno de mano de bicicleta.(Ver diapositiva 1).

Incluso el mango de una máquina de coser y las teclas de un piano también son palancas.(Ver diapositiva 1).

¡A todos nos encantan los deportes! Y si miramos de cerca, veremos que el apalancamiento también se utiliza en este ámbito.bóveda altaun ejemplo muy claro p Utilizando una palanca de unos tres metros de largo y la correcta aplicación de fuerza, el deportista vuela hasta una altura vertiginosa de hasta seis metros. Además, muchos equipos deportivos están equipados con palancas.(Ver diapositiva 1).

En cualquier sitio de construcción operan excavadoras y grúas torre: se trata de una combinación de palancas, bloques y compuertas. Dependiendo de la “especialidad”, las grúas tienen diferentes diseños y características.(Ver diapositiva 1).

Las palancas también se utilizan ampliamente en la agricultura: tractores, cosechadoras, sembradoras y otros mecanismos.(Ver diapositiva 1).

Entonces,en la mayoría de los casos, se utilizan mecanismos simples (del griego “mechane” - máquina, herramienta) para ganar fuerza.

3.2. Trabajo de laboratorio

Equipo : palanca sobre trípode, juego de pesas, regla.

Objetivo : descubra las condiciones de equilibrio de la palanca.

Progreso.

1. Al girar las tuercas en los extremos de la palanca, la equilibré para que quedara horizontal.

2. Cuelga tres pesas en el brazo izquierdo de la palanca a una distancia de 7 cm del eje de rotación.

3. A modo de prueba, establecí un lugar en el brazo derecho de la palanca al que debía suspenderse un peso para equilibrar los tres anteriores. Medí la distancia desde este lugar hasta el eje de rotación.

4. Suponiendo que cada carga pesa 1 N, completa la tabla.

5. Llegó a una conclusión sobre la validez de la regla de equilibrio de la palanca.

(Ver diapositiva 1).

F2

l2 : l1

7 cm

3H

21 cm

1H

10 centímetros

2H

20 cm

1H

9cm

4H

18 cm

2H

3.3.Experimentos en casa.

Usando el libro de Ya.I. "Entertaining Physics" de Perelman y materiales de los sitios de Internet "Cool Physics" y "Physics Around Us" llevaron a cabo entretenidos experimentos.con palancas.

1. Coches. (Ver diapositiva 1).

Tomé un coche de juguete grande y otro pequeño. Los coloqué en los extremos de una regla, con el centro colocado sobre un lápiz redondo. La gran máquina estaba sobrecargada porque... es más pesado. Si acercas el lápiz a la máquina de escribir grande, se equilibrarán. Cuando acerqué aún más el lápiz a la máquina de escribir grande, la pequeña pesaba más que él.

2. ¿Cuánta fuerza hay en los dedos?

Tomé dos palillos redondos. Coloqué un palillo con el medio en el dedo medio (más cerca de la uña) y en los extremos, en los dedos índice y anular. Intenté romper el palillo presionándolo con los dedos índice y anular. Movió el palillo hasta la mitad de su dedo. Intenté romper el palillo nuevamente. Cuando el palillo estaba en la punta de los dedos, era casi imposible romperlo (los dedos actuaban como una palanca de segunda clase, similar a los cascanueces). El punto de apoyo es donde comienzan los dedos.Cuanto más lejos esté el palillo del punto de apoyo, más fuerza deberá aplicar. ?????

3. Polipasto de polea.

Até una cuerda al mango de un bastón de esquí. Colocó ambos palos a una distancia de 50 cm entre sí y envolvió sus mangos tres veces con una cuerda. Tiré del extremo suelto de la cuerda mientras mis asistentes intentaban separar los palos. Aunque mis amigos intentan separar los palos, yo puedo juntarlos solo. (Los postes y la cuerda se comportan como un sistema de poleas: la fuerza que aplico se multiplica por la cuerda enrollada alrededor de los mangos de los postes, por lo que gano casi cinco veces más fuerza en comparación con mis asistentes.

4. Palanca. (Ver diapositiva 1).

Un palo común se ha convertido en una palanca para una persona: el mecanismo más simple. Es muy conveniente que dos personas lleven una carga en un palo normal. Al usarlo, puede levantar y mover objetos pesados ​​fácilmente.

Experiencia 1. Tomé un palo no muy largo, lo metí debajo del asa de la maleta y, invitando a un amigo a ayudar, ambos levantamos la maleta. Si la maleta está exactamente en el medio, entonces cada uno de nosotros está cargado por igual. Cuando movimos la maleta a un extremo del palo, todo cambió. La carga se volvió más ligera para quien sostenía el extremo largo. Los brazos de palanca han cambiado y también ha cambiado el equilibrio de fuerzas que mantienen la carga en la posición elevada. Las manos de cada uno de nosotros son el soporte de la palanca, y si la distancia a la carga es menor, la carga sobre este punto de apoyo será mayor.

Experiencia 2 . Tomé un palo pequeño y clavé un clavo en el costado cerca de uno de sus extremos. Puse la plancha en este extremo (el clavo es necesario para evitar que la plancha se resbale al suelo) y coloqué la palanca en el respaldo de la silla. Sosteniendo la palanca por el extremo libre, la movió, ya sea acercando el punto de apoyo a la carga o alejándose de ella. Estaba convencido de que cuanto mayor era la distancia desde la mano hasta el punto de apoyo, más fácil era sostener la carga. Obtuve el mismo resultado cuando moví mi mano a lo largo de la palanca hasta el punto de apoyo, dejando sin cambios la distancia desde el soporte hasta la carga.

5. Saco el clavo.

Con un martillo, clavé el clavo en el trozo de madera hasta 2/3 de su profundidad. Intenté sacar un clavo de un trozo de madera con las manos. No podía hacer nada, por mucho que lo intentara. Luego tomé un extractor de clavos y saqué el clavo fácilmente. El sacaclavos en mi caso actúa como palanca,que es un aparato sencillo utilizado parasuperar la resistencia en el segundo punto mediante el uso de la fuerza.

3.4. Fabricación de dispositivos y modelos que funcionan según el principio de palanca.

Utilizando el conocimiento adquirido al estudiar la palanca, hice los siguientes dispositivos y modelos con la ayuda de mi papá.

1. Cabrestante de bricolaje. (Ver diapositiva 1).

Nadie está a salvo de un camino en mal estado, y si su automóvil queda atascado en el barro, solo un cabrestante puede salvarlo. ¿Vale la pena gastar una gran cantidad de dinero en algo caro y comprarlo en una tienda cuando puedes hacer un cabrestante con tus propias manos?

Nosotros necesitabamos:

Eje de rotación y 2 tubos adecuados de mayor y menor diámetro;

Cable fuerte;

Progreso:

Nuestro cabrestante hecho a mano funciona según el principio de una palanca. Un trozo de tubería puede servir como base para un cabrestante casero. Para poner en funcionamiento la tubería se debe colocar sobre el eje y asegurar con un cable. El lazo de la cuerda debe enrollarse varias veces alrededor del tubo y colocarse en cualquier mango.

Cuando gire la manija, la tubería girará a lo largo de su eje y el cable se enrollará alrededor de ella. Un cabrestante de este tipo es útil no solo para sacar un automóvil del barro, sino también para mover diversas cargas, por ejemplo, en el campo.

2. Polipasto de polea. (Ver diapositiva 1).

Tomé una cuerda de nailon resistente, 2 bloques separados y una pesa. Monté una combinación de 1 bloque móvil y 1 fijo y los aseguré.Ahora puedo levantar fácilmente cargas que no podría sostener con la mano sin un polipasto de cadena.

Después de realizar un experimento con un dinamómetro, me convencí de que el polipasto de cadena proporciona el doble de fuerza.

IV . Conclusión.

Como resultado del trabajo que hice, me convencí de la siguiente regla: cuantas veces ganamos en fuerza, tantas veces perdemos en distancia.

Aprendí sobre la historia de la palanca, su descubridor, su principio de funcionamiento y sus variedades.

En cada paso de la vida cotidiana se encuentran palancas de diferentes tipos:

Es más fácil transportar una carretilla si tiene mangos largos;

Es más fácil sacar un clavo si el extractor de clavos es más largo;

Es mucho más fácil apretar la tuerca con una llave de mango largo.

Nunca debes olvidarte de la "regla de oro" de la mecánica, que, simplificada, es la siguiente: ganar en fuerza significa perder en el camino. A veces vale la pena sacrificar un atajo para ganar fuerza. El trabajo seguirá siendo el mismo, pero será más fácil de realizar porque el aumento de la distancia corresponde a un aumento del tiempo. Y durante un período de tiempo más largo, es más fácil hacer el trabajo; esto está claro para todos.

Al diseñar máquinas ocurre lo contrario, cuando hay que sacrificar fuerza para ganar en la carretera, para ganar a tiempo.

En el proceso de trabajar en el tema, por mi propia experiencia me convencí de que la palanca y sus variedades realmente le dan a una persona una ganancia de fuerza o distancia, o se usan por conveniencia. Confirmó así su hipótesis de que no todo hombre fuerte es necesariamente fuerte. Ahora me estoy fortaleciendo no sólo a través del entrenamiento físico diario, sino también aplicando los nuevos conocimientos que he adquirido. El título de mi obra en ningún caso debe pronunciarse con entonación afirmativa. Al contrario, si hay inteligencia, habrá fuerza. Los materiales de mi investigación, sin duda, serán útiles en lecciones sobre el mundo circundante en la escuela primaria y quizás en lecciones de física en séptimo grado.

En conclusión, me gustaría recordar las palabras del erizo del maravilloso cuento de hadas de Vladimir Suteev "The Lifesaver": "¡Siempre puedes encontrar un palo, pero aquí está el salvavidas, y aquí está el salvavidas!"

Literatura

1. Balashov M.M. Física. – M.: Educación, 1994.

2. Katz Ts.B. Biofísica en las lecciones de física. – M.: Educación, 1988.

3. Perelman Ya.I. Física entretenida. Libro 1. – M.: Nauka, 1979.

4. Física. 7mo grado / Gromov S.V., Rodina N.A. – M.: Educación, 2000.

5. Física 7mo grado / Peryshkin A.V., Rodina N.A. – M.: Avutarda, 2003.

6. Enciclopedia para niños. T.14 – Tecnología. – M.: Avasta+, 2000.

7. Exploro el mundo. Enciclopedia infantil - El mundo de la belleza. – M.: Astrel, 2004.

Solicitud

reportaje fotográfico

Trabajo de laboratorio“Descubrir las condiciones de equilibrio de una palanca”

Mis experimentos http://vse-svoimiruchkami.ru/glavnaya/ )




Hacer un polipasto de cadena


Visita a la ciudad de la conferencia interescolar

"Primeros pasos hacia la ciencia".

Título profesional“¡Hay poder! ¿No necesitas cerebro?

Estudiante (apellido, nombre completo)Abramov Danila

Escuela secundaria MBOU ________32__clase___________ 4 B

gerente de trabajoSiebert Galina Ivanovna

Tipo de trabajo (proyecto/resumen/investigación)estudiar

Criterios de evaluación del trabajo

1) Cumplimiento de los requisitos para el diseño de obra.Se cumplen todos los requisitos .

2) Volumen de material estudiado:búsqueda de información en la literatura e Internet, observación, descripción y medición, trabajo experimental, modelado.

3) Valor cognitivo, relevancia, trascendencia práctica y teórica del material estudiado.En este trabajo se estudió el origen y los tipos de palancas, se realizaron experimentos con una palanca y se modelaron dispositivos que funcionan según el principio de una palanca.

4) Problema, hipótesis, meta, objetivos del trabajo.Hipótesis: Lo más probable es que existan mecanismos que ayuden a una persona a fortalecerse. Objetivo: conocer el principio de funcionamiento de los mecanismos más simples. Objetivos: realizar experimentos para identificar las propiedades de la palanca y el principio de su funcionamiento.

5) Habilidades de investigación (argumentos, conclusiones; alfabetización, presentación lógica del material, adherencia a un estilo científico de presentación)El trabajo se redacta de manera competente, se observa el estilo científico de presentación, se extraen conclusiones para cada experimento y para el trabajo en su conjunto.

Firma del revisor (transcripción de firma)

Uyukina Lyudmila Grigorievna

“Podría girar la Tierra con una palanca, solo dame un punto de apoyo”

Arquímedes


Brazo de palanca- uno de los tipos de mecanismos más comunes y simples del mundo, presente tanto en la naturaleza como en el mundo creado por el hombre.Una palanca es un cuerpo rígido que puede girar alrededor de un eje determinado. Una palanca no es necesariamente un objeto largo y delgado.

El cuerpo humano es como una palanca.

En el esqueleto de animales y humanos, todos los huesos que tienen cierta libertad de movimiento son palancas, por ejemplo, en los humanos: los huesos de las extremidades, la mandíbula inferior, el cráneo, las falanges de los dedos.

Echemos un vistazo a la articulación del codo. El radio y el húmero están conectados entre sí por cartílago, y los músculos bíceps y tríceps también están unidos a ellos. Entonces obtenemos el mecanismo de palanca más simple.

Si sostienes una mancuerna de 3 kg en tu mano, ¿cuánta fuerza desarrolla tu músculo? La unión de hueso y músculo está dividida por hueso en una proporción de 1 a 8, por lo tanto, ¡el músculo desarrolla una fuerza de 24 kg! Resulta que somos más fuertes que nosotros mismos. Pero el sistema de palancas de nuestro esqueleto no nos permite utilizar plenamente nuestra fuerza.

Un claro ejemplo de una aplicación más exitosa de las ventajas del apalancamiento en el sistema musculoesquelético del cuerpo son las rodillas traseras invertidas en muchos animales (todo tipo de gatos, caballos, etc.).

Sus huesos son más largos que los nuestros y la estructura especial de sus patas traseras les permite utilizar la fuerza de sus músculos de manera mucho más eficiente. Sí, sin duda, sus músculos son mucho más fuertes que los nuestros, pero su peso es un orden de magnitud mayor.

El caballo medio pesa unos 450 kg y puede saltar fácilmente hasta una altura de unos dos metros. Tú y yo, para poder realizar tal salto, necesitamos ser maestros del deporte de salto de altura, aunque pesamos entre 8 y 9 veces menos que un caballo.

Como recordamos los saltos de altura, consideremos las opciones para usar una palanca que fueron inventadas por el hombre. El salto de altura con pértiga es un ejemplo muy claro.

Usando una palanca de unos tres metros de largo (la pértiga para saltos de altura mide unos cinco metros, por lo tanto, el brazo largo de la palanca, comenzando en la curvatura de la pértiga en el momento del salto, mide unos tres metros) y la correcta Aplicando fuerza, el atleta se eleva a una altura vertiginosa de hasta seis metros.

Toma un bolígrafo, escribe algo o dibuja algo y observa el bolígrafo y el movimiento de tus dedos. Pronto descubrirás que una manija es una palanca. Encuentra tu punto de apoyo, evalúa tus hombros y asegúrate de que en este caso pierdes fuerza, pero ganas en velocidad y distancia. En realidad, al escribir, la fuerza de fricción del lápiz sobre el papel es pequeña, por lo que los músculos de los dedos no se tensan demasiado. Pero hay tipos de trabajo en los que los dedos deben trabajar a pleno rendimiento, superando fuerzas importantes y al mismo tiempo realizar movimientos de excepcional precisión: los dedos de un cirujano, de un músico.

Palanca en la vida cotidiana

Las palancas también son habituales en la vida cotidiana. Te resultaría mucho más complicado abrir un grifo de agua bien atornillado si no tuviera un mango de 4-6 cm, que es una palanca pequeña pero muy eficaz.

Lo mismo se aplica a una llave que se utiliza para aflojar o apretar un perno o una tuerca. Cuanto más larga sea la llave, más fácil le resultará desenroscar esta tuerca, o viceversa, más apretada podrá apretarla.

Cuando trabaje con pernos y tuercas particularmente grandes y pesados, por ejemplo, al reparar varios mecanismos, automóviles, máquinas herramienta, use llaves con un mango de hasta un metro.

Otro ejemplo sorprendente de palanca en la vida cotidiana es la puerta más común. Intente abrir la puerta empujándola cerca de las bisagras. La puerta cederá con mucha fuerza. Pero cuanto más lejos de las bisagras de la puerta esté el punto de aplicación de la fuerza, más fácil le resultará abrir la puerta.

En las plantas, los elementos palanca son menos comunes, lo que se explica por la baja movilidad del organismo vegetal. Una palanca típica es el tronco y las raíces de un árbol. Las raíces profundas de un pino o un roble ofrecen una enorme resistencia, por lo que los pinos y los robles casi nunca se arrancan de raíz. Por el contrario, los abetos, que suelen tener un sistema de raíces superficial, se vuelcan con mucha facilidad.

Las “herramientas perforadoras” de muchos animales y plantas (garras, cuernos, dientes y espinas) tienen forma de cuña (un plano inclinado modificado); La forma puntiaguda de la cabeza del pez que se mueve rápidamente también es similar a la de una cuña. Muchas de estas cuñas tienen superficies duras muy lisas, lo que les confiere un gran filo.

Palancas en la tecnología

Naturalmente, las palancas también son omnipresentes en la tecnología.

El mecanismo simple de “palanca” tiene dos variedades: bloque y puerta.


Con la ayuda de una palanca, una pequeña fuerza puede equilibrar una fuerza grande. Consideremos, por ejemplo, sacar un balde de un pozo. La palanca es una puerta de pozo: un tronco al que se le atribuye un mango curvo o una rueda.

El eje de rotación de la puerta pasa a través del tronco. La fuerza menor es la fuerza de la mano de la persona y la fuerza mayor es la fuerza con la que el cubo y la parte colgante de la cadena tiran hacia abajo.

Incluso antes de nuestra era, la gente empezó a utilizar palancas en la construcción. Por ejemplo, en la imagen se ve el uso de una palanca al construir un edificio. Ya sabemos que palancas, bloques y prensas te permiten ganar fuerza. Sin embargo, ¿se da esa ganancia “gratis”?

Cuando se usa una palanca, el extremo más largo recorre una distancia más larga. Así, habiendo ganado fuerza, perdemos distancia. Esto quiere decir que, al levantar una gran carga con poca fuerza, nos vemos obligados a realizar un gran movimiento.

El ejemplo más obvio es la palanca de cambios de un automóvil. El brazo corto de la palanca es la parte que ves en la cabina.

El brazo largo de la palanca está escondido debajo de la parte inferior del automóvil y es aproximadamente el doble de largo que el corto. Cuando mueves la palanca de una posición a otra, un brazo largo en la caja de cambios mueve los mecanismos correspondientes.

Por ejemplo, en los coches deportivos, para cambiar de marcha más rápido, la palanca suele instalarse corta y su recorrido también es corto.

Sin embargo, en este caso el conductor necesita hacer más esfuerzo para cambiar de marcha. Por el contrario, en los vehículos pesados, donde los propios mecanismos son más pesados, la palanca se hace más larga y su recorrido también es más largo que en un turismo.

Un mecanismo simple de “plano inclinado” y sus dos variedades: cuña y tornillo

Un plano inclinado se utiliza para mover objetos pesados ​​a un nivel más alto sin levantarlos directamente. Si necesita elevar una carga a una altura, siempre es más fácil utilizar un levantamiento suave que uno empinado. Además, cuanto más pronunciada sea la pendiente, más fácil será realizar este trabajo.

Un cuerpo en un plano inclinado está sostenido por una fuerza que... tiene una magnitud tantas veces menor que el peso de este cuerpo, ya que la longitud del plano inclinado es mayor que su altura.


Una cuña introducida en un tronco actúa sobre él de arriba a abajo. Al mismo tiempo, separa las mitades resultantes hacia la izquierda y hacia la derecha. Es decir, la cuña cambia la dirección de la fuerza.

Por tanto, podemos estar convencidos de que el mecanismo de palanca está muy extendido tanto en la naturaleza como en nuestra vida cotidiana, y en diversos mecanismos.

Además, la fuerza con la que separa las mitades del tronco es mucho mayor que la fuerza con la que actúa el martillo sobre la cuña. En consecuencia, la cuña también cambia el valor numérico de la fuerza aplicada.

Las herramientas de carpintería y jardinería estaban representadas por una cuña: arado, azuela, grapas, pala, azada. La tierra se cultivaba con arado y grada. Recogían las cosechas utilizando rastrillos, guadañas y hoces.

Un tornillo es un tipo de plano inclinado. Con su ayuda puedes conseguir un aumento significativo de fuerza.


Al girar la tuerca del perno, lo levantamos en un plano inclinado y ganamos fuerza.

Al girar el mango del sacacorchos en el sentido de las agujas del reloj, provocamos que el tornillo del sacacorchos se mueva hacia abajo. Se produce una transformación del movimiento: el movimiento de rotación del sacacorchos conduce a su movimiento de traslación.

Diapositiva 2

En el esqueleto animal, todos los huesos que tienen cierta libertad de movimiento son palancas: los huesos de las piernas y los brazos, el cráneo, la mandíbula inferior. PALANCAS EN LA NATURALEZA VIVA

Diapositiva 3

En los representantes de los gatos, las palancas son todos huesos móviles.

Diapositiva 4

Las palancas de muchos peces son las espinas de la aleta dorsal.

Diapositiva 5

Palancas en artrópodos: la mayoría de los segmentos de su exoesqueleto

Diapositiva 6

Palancas en moluscos bivalvos - válvulas de concha

Diapositiva 7

Los mecanismos de palanca esqueléticos están diseñados principalmente para ganar velocidad mientras se pierde fuerza. El aumento de velocidad es especialmente bueno para los insectos.

Diapositiva 8

Los enlaces se pueden encontrar en algunos colores. Por ejemplo: estambres de salvia.

Diapositiva 9

PALANCAS En la técnica de cuña y tornillo: un tipo de plano inclinado. La cuña está diseñada para partir objetos duraderos, como troncos. También se introduce en las grietas entre las piezas para crear una mayor fuerza de presión de una pieza sobre otra y así aumentar la fuerza de fricción estática entre ellas, lo que garantizará su adhesión confiable. Dadas las enormes fuerzas que se aplican a la cuña, ésta debe ser muy resistente y estar hecha del material más duro. Las “herramientas perforadoras” de muchos animales y plantas (garras, cuernos, dientes y espinas) tienen forma de cuña (un plano inclinado modificado); La forma puntiaguda de la cabeza del pez que se mueve rápidamente también es similar a la de una cuña. Muchas de estas cuñas tienen superficies duras muy lisas, lo que les confiere un gran filo.

Diapositiva 10

El tornillo fue inventado por Arquímedes. Su tornillo fue diseñado para elevar el agua desde un cierto nivel a uno más alto. Consideremos el tornillo como un dispositivo para obtener una ganancia significativa de fuerza. Imaginemos que un plano inclinado de altura h y longitud l se enrolla formando un tubo. Al girar la tuerca del perno, lo levantas en un plano inclinado. Te beneficias de la fuerza F1 / F2 = h / l, donde h es la altura del plano inclinado, o el paso del tornillo, l es la longitud del plano inclinado o la circunferencia l = π D. Al atornillar un tornillo en una tabla de madera o apretar un perno (fijar piezas con un perno o una tuerca) hay que superar las fuerzas de fricción y elásticas del material tan grandes que es difícil y a veces incluso imposible hacerlo con los dedos. En este caso, la ganancia de fuerza que se obtiene con un tornillo no es suficiente, y además hay que utilizar palancas: destornilladores, llaves inglesas. El tornillo se utiliza como dispositivo para ganar fuerza. Los instrumentos de medición utilizan las propiedades de un tornillo: pérdida de distancia. El tornillo también se utiliza para su “propósito directo”, como sugirió una vez su inventor: mover grano a través de una tubería o carne en una picadora de carne. Los tornillos colocados con mayor precisión mueven la fresa en el torno.

Mecanismos simples en la naturaleza viva.

En el esqueleto de animales y humanos, todos los huesos que tienen cierta libertad de movimiento son palancas, por ejemplo, en una persona: los huesos de las extremidades, la mandíbula inferior, el cráneo (el punto de apoyo es la primera vértebra), las falanges de los dedos. En los gatos, las palancas son garras móviles; muchos peces tienen espinas en la aleta dorsal; en artrópodos, la mayoría de los segmentos de su exoesqueleto; en bivalvos - válvulas de concha.

Los mecanismos de palanca esqueléticos suelen estar diseñados para ganar velocidad y perder fuerza. Esto es importante para la adaptabilidad y la supervivencia.

En los insectos se obtienen ganancias de velocidad especialmente grandes. Las alas de algunos insectos comienzan a vibrar según señales eléctricas transmitidas por los nervios. Cada una de estas señales nerviosas da como resultado una contracción del músculo, que a su vez mueve el ala. Dos conjuntos de músculos opuestos, conocidos como elevador y depresor, ayudan a las alas a subir y bajar tirando en direcciones opuestas. Las libélulas pueden alcanzar velocidades de hasta 40 km por hora en vuelo.

La relación entre la longitud de los brazos del elemento de palanca del esqueleto depende estrechamente de las funciones vitales que realiza este órgano. Por ejemplo, las largas patas de un galgo y un ciervo determinan su capacidad para correr rápido; las cortas patas del topo están diseñadas para desarrollar grandes fuerzas a baja velocidad; las largas mandíbulas de un galgo te permiten agarrar rápidamente a tu presa mientras corres, y las cortas mandíbulas de un bulldog se cierran lentamente, pero se mantienen con fuerza (el músculo masticador está unido muy cerca de los caninos y la fuerza de los músculos se transfiere a caninos casi sin debilitarse).

En las plantas, los elementos palanca son menos comunes, lo que se explica por la baja movilidad del organismo vegetal. Una palanca típica es el tronco de un árbol y la raíz principal que forma su extensión. La raíz de un pino o de un roble, al penetrar profundamente en el suelo, proporciona una enorme resistencia al vuelco (el brazo de resistencia es grande), por lo que los pinos y los robles casi nunca se arrancan de raíz. Por el contrario, los abetos que tienen un sistema de raíces puramente superficial se caen muy fácilmente.

Se pueden encontrar interesantes mecanismos de palanca en algunas flores (por ejemplo, estambres de salvia), así como en algunos frutos dehiscentes.

Veamos la estructura de la salvia de pradera (Fig. 10). El estambre alargado sirve como un brazo largo. A palanca Al final hay una antera. hombro corto B la palanca parece proteger la entrada a la flor. Cuando un insecto (generalmente un abejorro) se mete en una flor, presiona el brazo corto de la palanca. Al mismo tiempo, el largo brazo de la antera golpea el lomo del abejorro y deja polen sobre él. Volando hacia otra flor, el insecto la poliniza con este polen.


En la naturaleza, son comunes los órganos flexibles que pueden cambiar su curvatura en un amplio rango (columna vertebral, cola, dedos, cuerpo de serpientes y muchos peces). Su flexibilidad se debe bien a la combinación de un gran número de palancas cortas con un sistema de varillas, bien a la combinación de elementos relativamente inflexibles con elementos intermedios que se deforman fácilmente (una trompa de elefante, un cuerpo de oruga, etc.). En el segundo caso, el control de la flexión se consigue mediante un sistema de varillas longitudinales u oblicuas.