Balanza Aritmética, Palancas, Leyes

Medicina Física y Rehabilitación

R1 Myriam Guadalupe Del Río Partida

APLICACIONES CLÍNICAS

istoriaPALANCA

S

El descubrimiento de la palanca y su empleo en el día a día proviene de la prehistoria

a.C.

Prehistoria

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Martillos y para el transporte de materiales sobre palos que se sujetaban con las manos en un extremo y arrastraban por el suelo en el otro

En forma de lanza en los carros

3,200 a.C.

Prehistoria

https://palancas.wordpress.com/category/historia-de-las-palancas/

(Palanca de 2º)

Remos fijos apoyados en aros para el desplazamiento por el Nilo

2,800 a.C.

Egipto

(Palanca de 2º)

Balanza de brazos móviles en cruz para la medición de masas

2,650 a.C.

Egipto y Mesopotamia

(Palanca de 1º)

Movimiento de grandes bloques de piedra empleados en la construcción de pirámides

2,600 a.C.(Palanca de 2º)

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Pinzas en trabajos delicados

2,500 a.C.

Artesanos de Ur

(Palanca de 3º)

Funcionamiento de las cerraduras en forma de llave

2,000 a.C.

Extracción del agua de los ríos

1,550 a.C.

Egipto y Mesopotamia

(Palanca de 1º)

Tijeras de hierro para trasquilar ovejas

1,000 a.C.(Palanca de 3º)

Obra en 8 volúmenes

Arquímedes(340) a.C.

Alejandría

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“Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo”

Sinagoga o Colección matemática de Pappus de Alejandría

Arquímedes(340) a.C.

Alejandría

https://palancas.wordpress.com/category/historia-de-las-palancas/

Primera formulación matemática del principio de la palanca

BALANZA ARITMÉTICA

Instrumento que sirve para medir la

masa de los objetos

Dispositivo que permite

comprobar la ley de las palancas

PALANCAS

Miralles, R. (2007). Biomecánica Clínica de las Patologías del Aparato Locomotor. Barcelona: Elsevier-Masson.

Momento o torque de una fuerza

Cuando un cuerpo posee un punto de apoyo puede suceder que, producto de una fuerza aplicada, este cuerpo tienda a desplazarse en torno al apoyo

“Momento rotacional” (momento o torque)

Newton metros (Nm)

PALANCAS

Miralles, R. (2007). Biomecánica Clínica de las Patologías del Aparato Locomotor. Barcelona: Elsevier-Masson.

Momento o torque de una fuerza

Barra rígida

Fulcro

Momentos, movimiento del segmento

PALANCAS

Grundnig, S., & Szklarz, M. (s.f.). Principio de la palanca en el cuerpo humano. Colegio Don Bosco, Neuquén.

Relación entre la longitud del brazo de potencia y la del

brazo de resistencia

VENTAJA MECÁNICA

Obtener una ventaja mecánica de modo que una pequeña fuerza aplicada en un extremo de una palanca a gran distancia del punto de apoyo, produzca una fuerza mayor que opere a una distancia

más corta del punto de apoyo en el otro

Un movimiento aplicado en un extremo produzca un movimiento mucho más rápido en el otro

FUNCIÓN DE UNA

PALANCA

PALANCAS

Grundnig, S., & Szklarz, M. (s.f.). Principio de la palanca en el cuerpo humano. Colegio Don Bosco, Neuquén.

Entre el peso y la distancia necesaria con el punto de apoyo, que permita equilibrar las

fuerzas

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 5Kg

PALANCAS

J. W., K., & M. M., S. (2007). Física. Barcelona: Reverté.

Se aplica una fuerza Fa y se contrarresta una fuerza de carga FL

La ventaja mecánica (V.M): La razón de los módulos de estas fuerzas

Ventaja mecánica = V.M. = FL / Fa

PALANCAS

J. W., K., & M. M., S. (2007). Física. Barcelona: Reverté.

La carga FL de una palanca de la clase I tiene un valor de 2000 N. Una persona ejerce una fuerza Fa = 500 N para equilibrar la carga.

¿Cuál es la ventaja mecánica de dicha palanca?

FL

Fa

=2000 N500 N

= 4

PALANCAS

Miralles, R. (2007). Biomecánica Clínica de las Patologías del Aparato Locomotor. Barcelona: Elsevier-Masson.

VENTAJA MECÁNICA> 1 Palanca mecánicamente efectiva

< 1 Palanca mecánicamente no efectiva

= 1 (Ambas fuerzas son iguales) El cuerpo permanece en equilibrio

PALANCAS

Miralles, R. (2007). Biomecánica Clínica de las Patologías del Aparato Locomotor. Barcelona: Elsevier-Masson.

Sistema mecánico destinado a aumentar el efecto de una fuerza en relación con una resistencia, gracias a

poner en juego un momento favorable

Fuerza F

Resistencia R

Eje de rotación o fulcro O

Intervienen

PALANCA

http://www.arcesw.com/bmca.htm

Máquina simple compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de

apoyo, o fulcro

Vencer una fuerza (Resistencia)

Mediante la aplicación de otra fuerza (Potencia)

Palastanga, N., Field, D., & Soames, R. (2000). Anatomía y Movimiento Humano, Estructura y Funcionamiento. Barcelona: Paidotribo.

PALANCAS

Palastanga, N., Field, D., & Soames, R. (2000). Anatomía y Movimiento Humano, Estructura y Funcionamiento. Barcelona: Paidotribo.

PALANCAS

PALANCAS

http://fransachamatias.blogspot.mx/2009/09/fuerzas-actuantes.html

FUERZAS ACTUANTES

Fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de obtener un resultado

Potencia

Fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover

Resistencia

Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo

La ejercida por el fulcro sobre la palancaFuerza de apoyo

Palastanga, N., Field, D., & Soames, R. (2000). Anatomía y Movimiento Humano, Estructura y Funcionamiento. Barcelona: Paidotribo.

PALANCAS

Distintas disposiciones del fulcro y los brazos

de carga y fuerza producen distingas clases de palanca

Palastanga, N., Field, D., & Soames, R. (2000). Anatomía y Movimiento Humano, Estructura y Funcionamiento. Barcelona: Paidotribo.

PALANCAS

Fulcro entre los brazos de carga y fuerza

Primera Clase

Fulcro en un extremo y la fuerza aplicada en el otro con la carga situada

entre ambos

Fulcro en un extremo, pero la carga en el otro, con la fuerza aplicada en

medio

Segunda Clase

Tercera Clase

Palastanga, N., Field, D., & Soames, R. (2000). Anatomía y Movimiento Humano, Estructura y Funcionamiento. Barcelona: Paidotribo.

PALANCAS

Palastanga, N., Field, D., & Soames, R. (2000). Anatomía y Movimiento Humano, Estructura y Funcionamiento. Barcelona: Paidotribo.

PALANCASEn el cuerpo humano encontramos estos tres

tipos de palanca y los fulcros suelen hallarse en las articulaciones

La carga puede ser el peso del cuerpo o algún tipo de resistencia externa

La fuerza suele ser producto del esfuerzo muscular

Palastanga, N., Field, D., & Soames, R. (2000). Anatomía y Movimiento Humano, Estructura y Funcionamiento. Barcelona: Paidotribo.

PALANCAS

Se emplean para equilibrar el peso y/o cambiar de

dirección de un empuje

Primera Clase

No suele haber un incremento de la ventaja mecánica

PALANCASPrimera Clase

Palancas de equilibrio

Apoyo entre fuerzas de potencia y resistencia

Interfulcrales

Miralles, R. (2007). Biomecánica Clínica de las Patologías del Aparato Locomotor. Barcelona: Elsevier-Masson.

Palastanga, N., Field, D., & Soames, R. (2000). Anatomía y Movimiento Humano, Estructura y Funcionamiento. Barcelona: Paidotribo.

PALANCAS

Aumentan la ventaja mecánica y permiten mover cargas mayores aunque con pérdida de velocidad

Segunda Clase

PALANCAS

Palancas de fuerza

La fuerza de resistencia se sitúa entre la fuerza potencia y el apoyo

Segunda Clase Interresistencia

Miralles, R. (2007). Biomecánica Clínica de las Patologías del Aparato Locomotor. Barcelona: Elsevier-Masson.

Palastanga, N., Field, D., & Soames, R. (2000). Anatomía y Movimiento Humano, Estructura y Funcionamiento. Barcelona: Paidotribo.

PALANCAS

Son las más habituales en el cuerpo

Tercera Clase

Operan con una desventaja mecánica al mover menos peso

pero a gran velocidad

PALANCAS

Palancas de velocidad

La fuerza potencia se encuentra entre la fuerza resistencia y el apoyo

InterpotenciaTercera Clase

Miralles, R. (2007). Biomecánica Clínica de las Patologías del Aparato Locomotor. Barcelona: Elsevier-Masson.

MÚSCULOS

J. W., K., & M. M., S. (2007). Física. Barcelona: Reverté.

Cuando un músculo es estimulado por una señal eléctrica del sistema nervioso, se contrae, ejerciendo una fuerza

Si la frecuencia de las contracciones ↑, la tensión del músculo ↑ hasta un estado de tensión máxima

La máxima tensión de un músculo es proporcional al área de su sección transversal en el punto más ancho

Esta máxima tensión depende también de la longitud del músculo, que puede variar

MÚSCULOS

J. W., K., & M. M., S. (2007). Física. Barcelona: Reverté.

La mayor tensión puede conseguirse cuando el músculo está sólo ligeramente alargado con respecto a su posición de

descanso o sin perturbar (30-40 Newtons/cm2 de sección)

La máxima tensión posible ↓ rápidamente si el músculo se alarga o se acorta mucho

PALANCAS CORPORALES

http://www.arcesw.com/bmca.htm

El ensamblaje del movimiento humano se realiza mediante sistemas de palancas músculo-hueso

La tensión de los músculos se aprovecha al actuar en la serie de palancas proporcionadas por los tejidos óseos rígidos

Los componentes óseos actúan como brazos de palanca y las articulaciones constituyen el eje de movimiento (fulcro)

La fuerza depende de la contracción muscular

PALANCAS CORPORALES

http://www.arcesw.com/bmca.htm

Leyes de las palancas

Fuerza gravitatoria

Leyes del equilibrio

COM

PLEJ

O M

ECÁN

ICO

PALANCAS CORPORALES

http://www.arcesw.com/bmca.htm

Huesos

Forman entre sí sistemas de palancas destinadas a moverse

alrededor de un eje fijo

“Punto de apoyo”

PALANCAS CORPORALES

http://www.arcesw.com/bmca.htm

Músculos

Constituyen la potencia que mueve la palanca; sus

inserciones son los puntos de aplicación de esta potencia

PALANCAS CORPORALES

http://www.arcesw.com/bmca.htm

Resistencia

Constituida por el peso del segmento a utilizar, incrementado, según el caso, por una resistencia externa (pesas, oposición)

o interna (ligamentos y músculos antagonistas)

LEY DE LA PALANCA

oncurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_ley.htm

“La potencia por su brazo es igual a la resistencia por el suyo”

P . BP = R . BR

Esta ley nos da la relación entre la fuerza aplicada, la resistencia y las distancias de ambas fuerzas al punto de apoyo:

LEY DE LA PALANCA

http://rockbotic.com/maquinas-simples-la-palanca/

LEY DE LA PALANCA

http://rockbotic.com/maquinas-simples-la-palanca/

myriamdelriop@gmail.com

GRACIAS