MÁQUINAS SIMPLES

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CONTENIDOS.• Historia de la Maquina Simple• La Maquina Simple• Plano Inclinado• Cuña • Palanca • Manivela • Tornillo• Polea • Rueda

INTRODUCCIÓN Una máquina simple es un dispositivo en el que tanto la energía que se suministra como la que se produce se encuentran en forma de trabajo mecánico y todas sus partes son sólidos rígidos.¿Por qué tanto interés en convertir una entrada en trabajo enuna salida en trabajo?. Existen varias razones. Primero, talvez queramos aplicar una fuerza en alguna parte de modoque realice trabajo en otro lugar.

HISTORIA DE LA MAQUINA SIMPLE

• Siguiendo con el estudio de las conquistas de la Humanidad en materia de inventos y descubrimientos, hemos llegado al tema de la clasificación de las máquinas. Muchas de las máquinas simples existen desde la antigüedad, como podemos comprobar en esta imagen que corresponde a la construcción de las viejísimas pirámides de Egipto.

CONT. • Desde tiempos muy remotos el hombre ha buscado la

manera de resolver los problemas que se le presentan. La caza, la pesca y la recolección de frutas y legumbres fueron actividades necesarias para sobrevivir y para realizarlas con mayor eficiencia fue necesario el empleo de diversos utensilios• Descubrieron que con una rama doblada y sujeta de sus

extremos por una cuerda estirada, podían lanzar una flecha a gran distancia Los primeros utensilios fueron objetos como lanzas, arcos, flechas, hachas, cuchillos, etc.

EJEMPLAR I

MÁQUINAS SIMPLES• Una máquina es el conjunto de elementos que se interponen entre una fuente de energía y un trabajo mecánico que se realiza gracias a ella. Las máquinas

están formadas por mecanismos que desarrollan funciones elementales. Por lo tanto, definiremos

mecanismo como un dispositivo que transforma un movimiento y una fuerza aplicada (llamadas magnitudes

motrices o de entrada) en otro movimiento y fuerza resultante (denominadas magnitudes conducidas o de

salida) distintos.

MAQUINA SIMPLE II• En una máquina simple se cumple la ley de la

conservación de la energía: «la energía ni se crea ni se destruye, solamente se transforma». Así, el trabajo

realizado por la fuerza aplicada (producto de ésta por la distancia que ha actuado), será igual al trabajo resultante

(fuerza resultante multiplicada por la distancia que ha actuado).

• Es decir, una máquina simple ni crea ni destruye trabajo mecánico, sólo transforma algunas de sus características.

EJEMPLAR II

LAS MÁQUINAS SIMPLES SUELEN CLASIFICARSE EN 6 TIPOS:

•Plano inclinado•Cuña•Palanca•Manivela•Tornillo •Polea•Rueda•

PLANO INCLINADO• En un plano inclinado se aplica una fuerza según el plano inclinado, para

vencer la resistencia vertical del peso del objeto a levantar. Dada la conservación de la energía, cuando el ángulo del plano inclinado es más pequeño se puede levantar más peso con una misma fuerza aplicada pero, a cambio, la distancia a recorrer será mayor.

EJEMPLAR III

CUÑA• La cuña transforma una fuerza vertical en dos

horizontales antagonistas. El ángulo de la cuña determina la proporción entre las

fuerzas aplicada y resultante, de un modo parecido al plano inclinado.

EJEMPLAR IV

PALANCA• La palanca es una barra rígida con un punto de apoyo o fulcro, a la que se aplica una fuerza y que, girando sobre el punto de apoyo, vence una resistencia. Se cumple la

conservación de la energía y, por tanto, la fuerza aplicada por su espacio recorrido ha de ser igual a la fuerza de

resistencia por su espacio recorrido (2π·r).

• F · 2π·rF = R · 2π·rR

CONT.Esta expresión se conoce como Ley de la Palanca.Como se puede ver en las imágenes próximas, tradicionalmente se distinguen existen tres tipos de palancas dependiendo de la posición relativa de las fuerzas aplicada y resistente respecto al fulcro.

EJEMPLAR V

MANIVELAEs una pieza angular que uno de sus extremos se une a un

eje giratorio y al otro extremo se aplica una fuerza para provocar el giro del eje. Cuanto mayor sea la fuerza

aplicada o mayor la separación del mango, mayor será la capacidad para provocar el giro que tiene la manivela. A

esta capacidad se le llama momento o par:C = F · r

EJEMPLAR VI

TORNILLOEste mecanismo simple trasforma un movimiento giratorio

aplicado al tornillo en otro rectilíneo.El tornillo viene a ser un plano inclinado, en el que la fuerza aplicada tiene dirección tangencial y la fuerza

resultante tiene dirección axial, según el eje del tornillo. Por lo tanto, la ventaja mecánica tiene la misma expresión

que en el plano inclinado, siendo el ángulo α igual a la inclinación de la rosca. La distancia de avance obtenida es

igual al paso de la rosca, o distancia entre dos de sus dientes consecutivos.

EJEMPLAR VII

POLEA• Una polea simple es un cilindro sobre el que pasa una cuerda.

Con ella que transforma el sentido de la fuerza: aplicando una fuerza descendente se consigue una fuerza ascendente. El valor de la fuerza aplicada y la resultante son iguales, por lo que la ventaja mecánica es uno, pero se obtiene un cambio de dirección para facilitar el trabajo.

CONT.

• Siguiendo ese principio tenemos el polipasto, es la configuración más común de polea compuesta. En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas, y la carga se une al grupo móvil. En un polipasto la ventaja mecánica depende del número de poleas que haya (y se calcula aplicando la conservación de la energía).

EJEMPLAR VIII

RUEDA• Junto al fuego, la rueda ha sido uno de los grandes

avances prehistóricos de la Humanidad. Con las ruedas se consigue vencer el rozamiento cuando se desplaza un objeto, o tener una manivela que se pueda girar de forma continua.

CONCLUSION

• Espero que con este trabajo hayan podido comprender La importancia de estas máquinas que nos ayudan a

facilitar el trabajo mediante objetos simples que podemos encontrar fácilmente.

•Todos los Derechos Reservado para el Centro de Excelencia Prof. Cristina Billini Morales “Fe y

Alegría” Santo Domingo Norte, Republica Dominicana.

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