Comprender los conceptos
* Equilibrio: Cuando un balancín está equilibrado, está en un estado de equilibrio. Esto significa que las fuerzas que actúan sobre él están equilibradas, y no hay fuerza neta que haga que gire.
* Torque: El par es una fuerza de torsión que causa rotación. Depende de la fuerza aplicada y la distancia desde el punto de pivote (fulcro).
* Balances de equilibrio: Para que un balancín se equilibre, el par en el sentido de las agujas del reloj debe igualar el par de antihorario.
Cálculos
1. Asumir pesos iguales: Supongamos que el balancín tiene el mismo peso en ambos lados (por simplicidad). Esto significa que el peso en cada lado ejerce una fuerza hacia abajo igual.
2. Centro de gravedad: El centro de gravedad de una balanza simétrica está en su punto medio (3 metros de cada extremo).
3. Cálculo de par:
* Torque en el sentido de las agujas del reloj: El peso en un lado del balancín crea un torque en el sentido de las agujas del reloj. Digamos que el peso es 'W' y la distancia desde el punto de apoyo es de 3 metros. El torque en el sentido de las agujas del reloj es W * 3.
* Torque en sentido antihorario: El peso del otro lado crea un par en sentido antihorario, que también es W * 3.
4. Torques equilibrados: Para que el balancín sea equilibrado, estos pares deben ser iguales:
* W * 3 =W * 3
5. Fuerza de Fulcrum: El punto de apoyo proporciona una fuerza ascendente para contrarrestar las fuerzas combinadas hacia abajo de los pesos. Dado que la balancín está equilibrada, la fuerza ascendente desde el punto de apoyo debe igualar la suma de las fuerzas hacia abajo:
* Fuerza hacia arriba =W + W =2W
Conclusión
La fuerza ascendente proporcionada por el suelo en el punto de apoyo de una balancín equilibrada es igual al doble del peso a cada lado de la balancín.
Nota importante: Esto supone que el balancín en sí tiene un peso insignificante. Si el balancín tiene un peso significativo, el cálculo se vuelve más complejo.
