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6° Primaria (11-12 años)

Primaria Palancas y poleas

Levers & Pulleys

Las palancas y las poleas son herramientas que nos ayudan a mover cosas pesadas con poca fuerza. Una palanca es una barra apoyada en un punto de apoyo; cuanto más cerca de la carga está el apoyo, más largo queda el lado donde empujas y menos fuerza hace falta para levantarla. Una polea fija cambia la dirección en la que tiras, y una polea móvil reduce a la mitad la fuerza necesaria, aunque hay que tirar del doble de cuerda. Mueve el punto de apoyo para ver cuánto baja o sube la fuerza, y elige cada uno de los tres montajes de poleas para comparar el tamaño y la dirección de la fuerza.

Cómo funciona una palanca

30%
💡 ¿Qué es una palanca?
①Una palanca es una barra apoyada en un punto de apoyo que sirve para levantar una carga.
②La fuerza necesaria depende de la proporción entre la distancia del apoyo a la carga y la distancia del apoyo al punto donde empujas.
③Cuanto más cerca de la carga está el apoyo, menos fuerza hace falta. Con distancias de 30 : 70, como en el dibujo inicial, hace falta unas 0,43 veces el peso de la carga.
④A cambio, tu extremo de la barra tiene que recorrer más distancia.
⑤El balancín, el abrebotellas, las tijeras y el cortaúñas son herramientas que usan palancas.

Tipos de poleas y cómo funcionan

🔧 Polea fija
①Una polea fija está sujeta a algo como el techo y no se mueve.
②Al tirar de la cuerda hacia abajo la carga sube, así que cambia la dirección del tirón.
③No reduce la fuerza: para levantar una carga de 10 kg hay que tirar con la fuerza de 10 kg.
④La polea de lo alto de un mástil de bandera es una polea fija.

Qué pasa cuando usas menos fuerza

Palancas a nuestro alrededor
balancín / abrebotellas / tijeras / pinzas / cortaúñas
En cada herramienta, el punto de apoyo, el lugar donde empujas y la carga están en sitios distintos.
Poleas a nuestro alrededor
mástil de bandera (fija) / grúa (polipasto) / ascensor (poleas y cables)
Permiten levantar cosas pesadas con facilidad o tirar en una dirección cómoda.
🏗️ Qué pasa cuando usas menos fuerza
①Con palancas y poleas se puede reducir la fuerza necesaria.
②A cambio, la parte donde empujas o tiras tiene que moverse más distancia.
③Si la fuerza se reduce a la mitad, la distancia se duplica, así que fuerza por distancia sigue igual.
④Una herramienta no hace el trabajo gratis: cambia fuerza por distancia.

Resumen

Fuerza y distancia
fuerza × distancia recorrida = trabajo (igual aunque se use una herramienta)
Una herramienta reduce la fuerza, pero alarga la distancia que hay que mover.
🎯 Ideas clave
①Palanca: con el apoyo cerca de la carga se levanta con poca fuerza.
②Polea fija: solo cambia la dirección del tirón, no su tamaño.
③Polea móvil: reduce la fuerza a la mitad, pero tiras del doble de cuerda.
④Polipasto: reduce la fuerza y cambia su dirección.
⑤Aunque uses una herramienta, fuerza por distancia sigue igual.

Ejemplos y prueba

Ejemplo 1
Si levantas una carga con una polea móvil, ¿qué pasa con la fuerza necesaria y con la cuerda de la que tienes que tirar?
1
La polea móvil se mueve con la carga y dos tramos de cuerda se reparten el peso, así que la fuerza se reduce a la mitad.
2
A cambio, hay que tirar del doble de cuerda que la altura que sube la carga.
▸ La fuerza se reduce a la mitad y tiras del doble de cuerda.
Elige la polea móvil en el segundo dibujo: una carga de 10 kg se levanta con la fuerza de 5 kg.
Ejemplo 2
Con una herramienta se reduce a la mitad la fuerza para levantar una carga. ¿Qué pasa con fuerza por distancia y con la distancia que hay que mover?
1
Aunque se use una herramienta, fuerza por distancia no cambia.
2
Como la fuerza es la mitad, la distancia se duplica y el producto queda igual.
▸ Fuerza por distancia sigue igual y la distancia se duplica.
Si ahorras fuerza, gastas distancia. Una herramienta solo cambia una cosa por la otra.
tipo prueba de unidad
¿Qué afirmación sobre palancas y poleas es correcta?
①Una polea fija reduce el tamaño de la fuerza.
②Una polea móvil reduce a la mitad la fuerza necesaria.
③Con una palanca, cuanto más lejos de la carga está el apoyo, menos fuerza hace falta.
④Usar una herramienta hace más pequeño el producto de fuerza por distancia.
⑤Usar una polea no cambia cuánto hay que tirar de la cuerda.
▸ ② Una polea móvil reduce a la mitad la fuerza necesaria.
1
Una polea móvil se mueve con la carga y reduce la fuerza a la mitad, pero hay que tirar del doble de cuerda.
2
Una polea fija solo cambia la dirección (①), una palanca necesita menos fuerza con el apoyo cerca de la carga (③), fuerza por distancia no cambia (④) y menos fuerza significa tirar más (⑤).
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