«Dame un punto de apoyo y moveré la Tierra»… Ésta famosa frase fue pronunciada por el gran físico Arquímedes de Siracusa, nacido en el año 287 antes de Cristo y tras ella se encuentra el descubrimiento de un gran principio de la Física: la Ley de la Palanca. Este sabio, al que Galileo, muchos siglos después, llamaba con veneración y respeto el Maestro, descubrió hace 2150 años algunas de las aplicaciones más importantes del par de fuerzas, entre ellas, la palanca, las poleas y las ruedas dentadas.
En sus investigaciones sobre el par están basados todos los mecanísmos de transmisión de fuerzas: el cambio de marchas, el embrague centrífugo, la transmisión por cadena o por cardan… en definitiva, todo mecanismo que multiplica o desmultiplica fuerzas, de forma circular, está basado en sus estudios sobre la polea y la palanca.
Veamos en que consiste la palanca. Supongamos que nos ponemos a mover una piedra de cierto tamaño. La primera intención es hacerla rodar. Esta acción puede suponernos un enorme esfuerzo y si el peso es respetable, sencillamente, ni la movemos. Ahora bien, si utilizamos otra piedra más pequeña y una barra de hierro de suficiente consistencia, colocada debajo de la más grande y apoyada en la más pequeña, eligiendo adecuadamente la distancia «entre piedras», bastará un presión sobre la «palanca» para conseguir nuestro objetivo.
SI tomamos la barra por un extremo y empujamos hacia el suelo, se caerá. Al interponer un punto de apoyo entre el extremo donde se aplica la fuerza que ejercemos y el otro, la acción de «bajar», se transforma en un giro, en un «par».
Si añadimos el extremo de la palanca en el lado opuesto al de la aplicación de la fuerza, colocándolo en el borde de la piedra, se produce un doble efecto de giro facilitando aún más nuestro propósito.
Éste experimento, observado por Arquímedes, pone de manifiesto que se pueden vencer resistencias (fuerzas) mediante la descomposición de un movimiento en giros -cuantos más mejor– y es en este principio en el que se basan todos los mecanismos de transmisión. Está claro que cuanto mayor es la distancia entre el extremo donde aplicamos la fuerza y menor el que existe entre el punto de apoyo y el objeto, la fuerza necesaria es menor.
Nada mejor para exponer este ejemplo que el sistema de cambio de una bicicleta: subiendo, ponemos plato pequeño y piñón grande: menor resistencia al pedaleo avance más lento. Llaneando o bajando: plato grande, piñón pequeño: mayor resistencia al pedaleo, avance más rápido.
