El punto de apoyo debe colocarse a 3.6 metros de la persona de 40 Kg
La ventaja mecánica es 1.5
Explanation:
Máquinas Simples
Un balancĂn es un ejemplo de máquina simple, donde se aplica una fuerza fĂsica y Ă©sta puede amplificarse o reducirse a voluntad cambiando la configuraciĂłn fĂsica de la máquina.
En nuestro caso, el punto de apoyo o fulcro se coloca entre las dos fuerzas constituyendo una máquina de primer grado.
La situaciĂłn planteada se muesta en la figura anexa. Debemos averiguar el valor de x para que las dos personas sentadas en el balancĂn puedan estar en equilibrio.
Para determinar el valor de x, se establece la condiciĂłn de equilibrio de torques mecánicos. Ya que el balancĂn se asume en reposo, los torques aplicados de cada lado del mismo deben ser iguales, haciendo que el torque neto sea cero.
El torque es el producto de la fuerza por la distancia:
T = F.d
De cada extremo del balancĂn, se aplica una fuerza igual al peso de cada persona, es decir, llamando F1 al peso de la persona de 40 Kg y F2 al peso de la persona de 60 Kg:
El torque neto del balancĂn debe ser cero, es decir (refiĂ©rase a la figura):
Reemplazando los valores obtenidos:
Operando:
Simplificando
Resolviendo
El punto de apoyo debe colocarse a 3.6 metros de la persona de 40 Kg, es decir, a (6 - 3.6) = 2.4 metros de la persona de 60 Kg
La ventaja mecánica se calcula como el cociente de ambas distancias
La ventaja mecánica es 1.5, es decir, se amplifica la fuerza vez y media
