Fuerza por distancia: lo que cambia una palanca

Un juego educativo de simulación. Predice cuánto, a qué velocidad o con cuánto trabajo se mueve cada extremo de una palanca; luego muévela y mira ambos extremos.

PalancasTrabajo

BANCO DE PALANCAS

Golpe de barra

Listo
Activa JavaScript para mover las palancas. Las instrucciones y el ejemplo resuelto siguen disponibles.
Punto del esfuerzoPunto de la cargaTu predicciónPunto de apoyo
Distancias en la palancas_l ÷ s_e = d_l ÷ d_e

Tiempo

0.00 s

t

Recorrido del esfuerzo

— m

s_e

Recorrido de la carga

— m

s_l

Carga ÷ esfuerzo

— ×

s_l ÷ s_e

Trabajo de salida

— J

W·s_l

Predice antes de mover la palanca

Escribe tu predicción para preparar la palanca. Mover sigue desactivado hasta que haya una respuesta.

Predice el intercambio antes de mover la palanca.

Puntuación de la misión—

Una predicción con un margen del 2 % da 100 puntos. Acertar en la primera prueba suma 50 más. Una prueba cuenta en cuanto empieza.

✓ Respuesta correcta① A la primera

Cómo jugar a Fuerza por distancia

  1. Elige una palanca y lee en la tarjeta los dos brazos, la carga y cuánto se mueve un extremo.
  2. Los dos extremos giran el mismo ángulo, así que cada uno se mueve en proporción a su brazo: s_l ÷ s_e = d_l ÷ d_e.
  3. Para el trabajo, multiplica cada fuerza por la distancia que recorre: el trabajo que entra, F·s_e, es igual al que sale, W·s_l. Escribe tu predicción y pulsa Mover.
  4. Mira la marca o la línea naranja: muestra tu predicción junto a lo que pasa de verdad.

¿Qué intercambia una palanca?

Una palanca gira alrededor de su punto de apoyo, así que sus dos extremos barren el mismo ángulo. El extremo más alejado del apoyo se mueve más, y más rápido, en proporción a su distancia: s_l ÷ s_e = d_l ÷ d_e. Ese es el precio de la ventaja mecánica. Una barra de uña que te deja empujar con la quinta parte de la fuerza te hace empujar cinco veces más distancia. En una palanca lenta y sin rozamiento no se pierde energía, así que el trabajo que pones, F·s_e, es igual al que obtienes, W·s_l. Una palanca nunca ahorra trabajo; solo cambia fuerza por distancia. Una palanca de tercer grado, como tu antebrazo o una caña de pescar, hace el cambio contrario: empujas más que la carga y, a cambio, la carga se mueve más lejos y más rápido. Por eso los músculos se unen cerca de las articulaciones, y por eso un bate, una raqueta o una caña llegan tan lejos.

Un modelo de aprendizaje acotado

La palanca es ligera y rígida y gira alrededor de un punto de apoyo fijo. Un punto, la carga o el esfuerzo, se mueve de forma constante durante 2 s; cada punto se desplaza d·sen θ perpendicularmente a la posición inicial de la barra, así que s_l ÷ s_e = d_l ÷ d_e en todo momento, y las velocidades guardan la misma razón. La palanca se mueve despacio y sin rozamiento, así que el trabajo que entra es igual al que sale. Una predicción es correcta con un margen del 2 %. Se juega en tiempo real.

Al cambiar de idioma se conservan tu palanca, tu predicción, tus intentos y la prueba.