Diapositivas de máquinas simples
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  • 1. Una maquina es un dispositivomecánico que permite trabajarmas cómodamente, aumentandola velocidad de una operación, odi disminuyendo la fuerza quedebe aplicarse, o cambiando ladirección de la fuerza.Una maquina no es una fuentede energía, para que trabaje sele debe suministrar energía:hacer girar la manivela de labatidora e huevos o mover lapalanca del gato. El trabajomecánico realizado por unamaquina se llama trabajosuministrado; y el trabajomecánico efectuado por lamaquina sobre otro cuerpo sellama trabajo ejecutado
  • 2. Una máquina simple es un artefacto mecánico que transformaun movimiento en otro diferente, valiéndose de la fuerza recibida paraentregar otra de magnitud, dirección o longitud de desplazamientodistintos a la de la acción aplicada.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». Lafuerza aplicada, multiplicada por la distancia aplicada (trabajo aplicado),será igual a la fuerza resultante multiplicada por la distancia resultante(trabajo resultante). Una máquina simple, ni crea ni destruye trabajomecánico, sólo transforma algunas de sus características.
  • 3. Dos hombres suben rodando un tambor de aguardiente de 200 N depeso por un tablón de 5 metros a una plataforma de carga de 0,6 mde altura. ¿que trabajo han realizado cuando lleguen arriba? Hanconseguido elevar el tambor a 0,6 m de altura, venciendo su energía. Trabajo ejercido = 200 N . 0,6 m = 120 J
  • 4. La energía no puede ser creada ni destruida. Si no hubierarozamiento, el trabajo suministrado y el trabajo ejecutado serianiguales, pero como la hay, parte del trabajo realizado por loshombres debe convertirse en calor a lo largo de la tabla yrealizaran mas de 120 N de trabajo para elevar el barril deaguardiente. La ley de conservación de la energía, al aplicarse a unamaquina simple, recibe el nombre de ley del trabajo. Trabajo suministrado = Trabajo ejecutado
  • 5. La fuerza que se aplica sobre la maquina sedenomina fuerza motriz (F) y la fuerza que sevence, es llamada resistencia (Q)Las maquinas simples mas conocidas son: TORNO POLEA
  • 6. PLANO INCLINADOPALANCA
  • 7. Ventaja mecánica = Resistencia vencida Fuerza aplicada V.M= Q FLa VM se denomina teórica o ideal cuando en ellano se tienen en cuenta el peso ni la fricción(rozamiento) que experimentan las diferentespartes de la maquina. Si estos aspectos se tiendenen la ventaja mecánica, entonces recibe el nombrede ventaja mecánica practica o real
  • 8. El rendimiento o eficiencia de una maquina esla relación existente entre su V.M.R y suV.M.I. esta relación es siempre menor que launidad; se acostumbra a expresarla enporcentajes y esta dada por la expresión: E = V.M.R x 100 V.M.I
  • 9. Es una barra rígida eindeformable que puedegirar alrededor de un eje ode un punto; en este ultimocaso el punto de giro sedenomina punto de apoyo.En el caso mas simple actúansobre las palancas dosfuerzas: una es la fuerzaaplicada y otra es lapotencia vencida. Lasdistancias entre los puntosde aplicación de dichafuerza y el punto de apoyoson llamadosrespectivamente brazo deresistencia.
  • 10. Se distinguen tres clases de palancas según la posición relativa delpunto de apoyo con respecto a los puntos de aplicación de la fuerzay la resistencia.Palancas de primer genero: sonaquellas cuyo punto de apoyo estaentre la resistencia y la potencia. Yel valor de VM en las palancas deprimer genero dependen de laposición del punto de apoyo teniendoun valor 1, porque el brazo de lapotencia puede ser igual, mayor omenor que el brazo de la resistencia.
  • 11. Palancas de segundo genero: sonaquellas que tienen la resistenciaaplicada entre el punto de apoyo y lafuerza motriz o potencia. Y el valorde VM en una palanca de segundogenero siempre es 1, porque elbrazo de la potencia siempre serámayor que el brazo de la resistencia.Por ejemplo: carretilla, martillo yremos
  • 12. Palancas de tercer genero: sonaquellas que tienen y la fuerza motrizo potencia entre el punto de apoyo yla resistencia. Y el valor de VM enuna palanca de tercer nivel siemprees 1, porque el brazo de la potenciasiempre será menor que el brazo dela resistencia. Por ejemplo: laspinzas, el pedal de la maquina de afilay la flexión del brazo.
  • 13. La condición de equilibrio de las palancas estadado por la expresión:Momento de fuerza = Momento de resistencia F.a =Q.b
  • 14. El torno no es sino unapalanca con formaapropiada para que demuchas vueltas y puedaarrollar una soga.
  • 15. Esta constituido por un cilindro A, que puede girar alrededor de uneje horizontal X y mediante la acción de una fuerza F que se aplicaen el manubrio actuando tangencialmente a la circunferenciadescrita por el extremo del manubrio . El torno apoya su eje en dossoportes situados en los extremos a y b respectivamente, laresistencia R, que es la carga que se desea elevar, actúatangencialmente al superficie del cilindro del torno.
  • 16. Si R1 es el radio del manubrio y r el del cilindro, cuando la maquinaeste en equilibrio se cumple que:FR1 = R1 es decir:Fuerza aplicada por el radio del manubrio = resistencia por elradio del cilindro: que es la ley del equilibrio del torno
  • 17. Polea es un disco acanalado en la periferia que puede girar libremente alrededor de un eje central.Polea Fija: es fija porque su ejeesta inmóvil si deseamos sostenerun peso Q con una polea fijadebemos aplicar una fuerza F, paraque la polea no gire y la suma deestas debe ser nula F=Q
  • 18. Polea Móvil: es aquellaque esta sostenida pordos tensores, una de lascuales es la fuerzaaplicado. Ya que no seapoya en el eje sino en lascuerdas. La condición paraque una polea móvil esteen equilibrio, es que lapotencia o fuerza motrizsea la mitad de laresistencia F = Q 2
  • 19. Aparejo o Polipasto: es una combinación de poleas fijas ymóviles.Hay tres clases de aparejos: factorial, potencial y diferencial.Aparejo factorial: secombinan igual numero depoleas fijas y móviles. Laresistencia esta sometidapor tantas ramas del cordelcomo poleas hay, y cadacuerda realiza una fuerzaigual por tanto F = Q nDonde n es el numero totalde poleas de aparejo
  • 20. Aparejo potencial: secombinan un numerocualquiera de poleas móvilescon una pole fija. Cada poleamóvil reduce la fuerzaaplicada a la mitad de lafuerza que lo sostiene.Desacuerdo con lo anterior F = Q 2nDonde n es el numero depoleas de móviles
  • 21. Aparejo diferencial: consta dedoble polea fija de radiosdesiguales y una polea móvil, lascuales están enlazadas por unacadena cerrada, cuando la doblepolea gira, la polea fija de menortamaño da cordel y la mas grandetoma. Como al dar una vuelta lapolea pequeña da menos de lo quela grande toma, entonces laresistencia se eleva. La fuerzaque hay que aplicar para venceruna resistencia Q es: F = Q (R-r) 2R
  • 22. La cuña es una máquina simple que consiste en una pieza de madera o demetal terminada en ángulo diedro muy agudo. Técnicamente es undoble plano inclinado portátil. Sirve para hender o dividir cuerpos sólidos,para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos o para llenar alguna rajao círculo.El funcionamiento de la cuñas responden al mismo principio del planoinclinado. Al moverse en la dirección de su extremo afilado, la cuña generagrandes fuerzas en sentido perpendicular a la dirección del movimiento.Ejemplos muy claros de cuñas son hachas, cinceles y clavos aunque, engeneral, cualquier herramienta afilada, como el cuchillo o el filo delas tijeras, puede actuar como una cuña.
  • 23. El tornillo deriva directamente dela máquina simple conocidacomo plano inclinado y siempretrabaja asociado a un orificioroscado. Los tornillos permiten quelas piezas sujetas con los mismospuedan ser desmontadas cuando laocasión lo requiera.Podemos considerar al tornillo comoun plano inclinado enroscadoalrededor de un cilindro. En untornillo observamos una serie deespiras las cuales llamamos el pasodel tornillo que es la distanciaentre dos espiras del tornillo
  • 24. Cuanto menor sea el paso del tornillo, menorfuerza de debe ejercer para introducir el tornilloen un solido . Sin embargo a mayo numero devueltas que den, la fuerza requerida disminuye,aunque la longitud del recorrido aumenta. Esdecir, lo mismo que sucede en el pleno inclinado yla cuña