1. Nombre: Jean Carlos Polanco
Curso: 2do E
Numero: 25
Profesor: Gabriel Bolívar
Liceo: Centro de Excelencia Profesora Cristina Billini Morales.
Fe y Alegría
2. Máquina simple
Una máquina simple es un artefacto mecánico que transforma
un movimiento en otro diferente, valiéndose de la fuerza recibida
para entregar otra de magnitud, dirección o longitud de
desplazamiento distintos a la de la acción aplicada.1
En una máquina simple se cumple la ley de la conservación de la
energía: (la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma).
La fuerza 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 trabajo mecánico, sólo transforma
algunas de sus características.
Máquinas simples son: la palanca, las poleas, el plano inclinado,
la cuña, etc.
No se debe confundir una máquina simple con elementos de
máquinas, mecanismos o sistema de control o regulación de otra
fuente de energía.
3. Tipos de máquinas simples
Rueda
Mecanismo de biela - manivela
Cuña
Palanca
Plano inclinado
Polea
Tuerca husillo
Esta lista, sin embargo, no debe considerarse definitiva e inamovible. Algunos autores consideran a la cuña y al tornillo como
aplicaciones del plano inclinado; otros incluyen a la rueda como una máquina simple; también se considera el eje con ruedas
una máquina simple, aunque sean dos de estas juntas por ser el resultado.
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.
La palanca es una barra rígida con un punto de apoyo, 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.
En el plano inclinado se aplica una fuerza 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.
La polea simple 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, pero de sentido opuesto. En un polipasto la proporción es distinta, pero se
conserva igualmente la energía.
Tuerca husillo.
El mecanismo tuerca husillo trasforma un movimiento giratorio aplicado a un volante o manilla, en otro rectilíneo en el husillo,
mediante un mecanismo de tornillo y tuerca. La fuerza aplicada por la longitud de la circunferencia del volante ha de ser igual a
la fuerza resultante por el avance del husillo. Dado el gran desarrollo de la circunferencia y el normalmente pequeño avance del
husillo, la relación entre las fuerzas es muy grande.
6. Maquina simple
Polipasto
Se llama polipasto a un mecanismo que se utiliza para levantar o mover una carga aplicando un esfuerzo mucho menor que el peso que hay que levantar.
Estos mecanismos se utilizan mucho en los talleres o industrias que manipulan piezas muy voluminosas y pesadas porque facilitan la manipulación, elevación y colocación de
estas piezas pesadas, así como cargarlas y descargarlas de los camiones que las transportan.
Esquema funcional de un polipasto
Suelen estar sujetos a un brazo giratorio que hay acoplado a una máquina, o pueden ser móviles guiados por raíles colocados en los techos de las naves industriales.
Los polipastos tienen varios tamaños o potencia de elevación, los pequeños se manipulan a mano y los más grandes llevan incorporados un motor eléctrico.
Rueda
Máquina simple más importante que se conoce, no se sabe quién y cuándo la descubrió o inventó; sin embargo, desde que el hombre utilizó la rueda la tecnología avanzó
rápidamente, podemos decir que a nuestro alrededor siempre está presente algún objeto a situación relacionado con la rueda, la rueda es circular. (Ver: La rueda)
Plano inclinado
El plano inclinado permite levantar una carga mediante una rampa o pendiente. Esta máquina simple descompone la fuerza del peso en dos componentes: la normal (que
soporta el plano inclinado) y la paralela al plano (que compensa la fuerza aplicada). De esta manera, el esfuerzo necesario para levantar la carga es menor y, dependiendo de la
inclinación de la rampa, la ventaja mecánica es muy considerable.
Al igual que las demás máquinas simples cambian fuerza por distancias. El plano inclinado se descubre por accidente ya que se encuentra en forma natural, el plano
inclinado es básicamente un triángulo donde su utiliza la hipotenusa, la función principal del plano inclinadoes levantar objetos por encima de la Horizontal.
Plano inclinado
El plano inclinado puede presentarse o expresar también como cuña o tornillo.
Cuña
Se forma por dos planos inclinados opuestos, las conocemos comúnmente como punta, su función principal es introducirse en una superficie.
Ejemplo: Flecha, hacha, navaja, desarmado, picahielo, cuchillo.
Tornillo
Plano inclinado enrollado, su función es la misma delplano inclinado pero utilizando un menor espacio.
Ejemplos: escalera de caracol, carretera, saca corcho, resorte, tornillo, tuerca, rosca.
Nivel o torno
Máquina simple constituida por un cilindro en donde enredar una cuerda o cadena, se hace girar por medio de una barra rígida doblada en dos ángulos rectos opuestos. Como
todas las máquinas simples el torno cambia fuerza por distancia, se hará un menor esfuerzo entre más grande sea el diámetro.
Ejemplos: grúa, fonógrafo, pedal de bicicleta, perilla, arranque de un auto antiguo, grúa, ancla, taladro manual.
7. Maquina Simple
Se denominan máquinas a ciertos aparatos o dispositivos que se utilizan para transformar
o compensar una fuerza resistente o levantar un peso en condiciones más favorables.
Palanca para sacar un clavo
Es decir, realizar un mismo trabajo con una fuerza aplicada menor, obteniéndose una
ventaja mecánica.
Esta ventaja mecánica comporta tener que aplicar la fuerza a lo largo de un recorrido
(lineal o angular) mayor. Además, hay que aumentar la velocidad para mantener la
misma potencia.
Las primeras máquinas eran sencillos sistemas que facilitaron a hombres y mujeres sus
labores, hoy son conocidas como máquinas simples.
La rueda, la palanca, la polea simple, el tornillo, el plano inclinado, el polipasto, el torno
y la cuña son algunas máquinas simples. La palanca y el plano inclinado son las más
simples de todas ellas.
En general, las maquinas simples son usadas para multiplicar la fuerza o cambiar su
dirección, para que el trabajo resulte más sencillo, conveniente y seguro.
Ejemplos de máquinas simples
Palanca
Una palanca es, en general, una barra rígida que puede girar alrededor de un punto fijo
llamado punto de apoyo o fulcro.
8. Maquina simple
Conocida máquina simple: la palanca
La fuerza que se aplica se suele denominar fuerza motriz o potencia y la fuerza que se
vence se denomina fuerza resistente, carga o simplemente resistencia. (Ver: Palancas)
Polea
La polea sirve para elevar pesos a una cierta altura. Consiste en una rueda por la que pasa
una cuerda a la que en uno de sus extremos se fija una carga, que se eleva aplicando una
fuerza al otro extremo. Su función es doble, puede disminuir una fuerza, aplicando una
menor, o simplemente cambiar la dirección de la fuerza. Si consta de más de una rueda, la
polea amplifica la fuerza. Se usa, por ejemplo, para subir objetos a los edificios o sacar
agua de los pozos.
Polea simple
Las poleas pueden presentarse de varias maneras:
Polea fija: solo cambia la dirección de la fuerza. La polea está fija a una superficie.
Polea móvil: se mueve junto con el peso, disminuye el esfuerzo al 50%.
Polea pasto, polipasto o aparejo: Formado por tres o más poleas en línea o en paralelo, se
logra una disminución del esfuerzo igual al número de poleas que se usan.
9. Maquina simple
10. Maquinas simples
Corresponde a la sesión de GA 7.10 SIMPLES..., PERO EFECTIVAS
Todos los aparatos que se utilizan comnmente para obtener una fuerza grande
aplicando una fuerza paquea, se conocen como maquinas simples, las
maquinas simples están clasificadas en:
a) palancas
b) poleas
c) torno
d) plano inclinado Se define a la palanca como una barra regida apoyada en un
punto sobre la cual se aplica una fuerza pequeña para obtener una gran fuerza
en el otro extremo; la fuerza pequeña se denomina potencia (p) y la gran
fuerza, resistencia (R), al eje de rotación
sobre el cual gira la palanca se llama punto de apoyo o fulcro (A).
Al utilizar palancas se aplica el principio de los momentos donde una de las
fuerzas hace girar la palanca en un sentido y la otra en sentido contrario.
De acuerdo con la posición de la potencia y de la resistencia con respecto al
punto de apoyo, se consideran tres clases de palancas, que son:
10. Maquina Simple
Intermites o de primer genero
Interresistentes o de segundo genero
Interpotentes o de tercer genero Las palancas intermites tienen el punto
de apoyo cerca de la resistencia, quedando con un brazo de palanca muy corto
como en las tijeras o pinzas de mecánico o similares.
Las palancas interresistentes tienen el punto de apoyo en un extremo de la
palanca, la potencia en otro extremo y la resistencia en algún punto
intermedio, como en las carretillas o en los diablos.
Las palancas interpotentes aplican la potencia en cualquier punto entre
la resistencia y el punto de apoyo como sucede con las pinzas para tomar el
pan o las ensaladas, o en las de depilar.
Después de observar estos datos y basados en el principio de los
momentos, podemos llegar a la expresan matemática:
Fa = Rb
La expresión anterior indica el equilibrio de momentos, este se obtiene cuando
la multiplicacion de la fuerza (F) por su brazo de palanca (a) es igual al
producto de la resistencia (R) por su brazo de palanca (b).
