2.- Máquinas simples
La maquinaria simple es un implemento muy útil para una gran cantidad de labores por su gran efectividad. Su objetivo ella es transmitir e incrementar el efecto de una fuerza al mover un objeto y así disminuir el esfuerzo con que se realiza.
La maquinaria simple es un implemento muy útil para una gran cantidad de labores por su gran efectividad. Pero ¿para que sirve? El objetivo de ella es transmitir e incrementar el efecto de una fuerza al mover un objeto y así disminuir el esfuerzo con que se realiza.
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»
Todas las máquinas simples convierten una fuerza pequeña en una grande, o viceversa. Algunas convierten también la dirección de la fuerza. La relación entre la intensidad de la fuerza de entrada y la de salida es la ventaja mecánica.
Ventaja mecánica
Se define como ventaja mecánica (VM) de una maquina simple a la relación que existe entre lafuerza resistenteFuerza resistente (R).Es la fuerza que tenemos que vencer con la máquina. (R) y la fuerza actuanteFuerza actuante (F).Es la fuerza que aplicamos a la máquina para vencer la fuerza resistente.(F).
Se expresa matemáticamente así:
Esta relación mide la eficacia de la maquina simple, en el sentido de que cuanto mayor sea ,mejor resultado nos dará la máquina. Así por ejemplo, una VM = 2, significa que una maquina permite realizar un determinado trabajo con la mitad del esfuerzo requerido si se fuese hacer sin la maquina. (F será la mitad de R). Si el resultado de la ventaja es menor que uno, entonces la maquina no es eficiente, ya que realiza un mayor esfuerzo para realizar el trabajo. (R es mayor que F).
| Plano inclnado |
El plano inclinado es una superficie plana que forma con otra un ángulo agudo (menor de 90º). Permite que elevar cargas de forma más cómoda que en vertical, aunque para ello tengamos que realizar un mayor recorrido. En la naturaleza aparece en forma de rampa, pero el ser humano lo ha adaptado a sus necesidades haciéndolo también movil, como en el caso del hacha o del cuchillo. |
Handicapp Ramp. De George Norkus en flickr. Licencia CC-BY |
| Tornillo |
Elemento de fijación o de unión de materiales formado por una cabeza y un cuerpo cilíndrico o cónico con una hélice helicoidal. Realmente es una aplicación del principio de funcionamiento del plano inclinado: El tornillo se va girando mediante una herramienta adecuada que se adapta a su cabeza, y la hélice va penetrando en el material. Normalmente son de metal. |
Phillips screw. De Ssawka en Wikimedia Commons. Licencia CC.BY-SA
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| Rueda |
La rueda es un operador formado por un cuerpo redondo que gira respecto de un punto fijo denominado eje de giro. Normalmente la rueda siempre tiene que ir acompañada de un eje cilíndrico (que guía su movimiento giratorio) y de un soporte (que mantiene al eje en su posición). Aunque en la naturaleza también existen cuerpos redondeados (troncos de árbol, cantos rodados, huevos...), ninguno de ellos cumple la función de la rueda en las máquinas, por tanto se puede considerar que esta es una máquina totalmente artificial. |
Artillery-spoked wheel. By Rankin Kennedy via Wikimedia Commons. Dominio público. |
| Palanca |
Consiste en una barra recta que puede moverse alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro. El objetivo de la palanca es incrementar el efecto de una fuerza o cambiar su dirección. |
Balancines. De Landahlauts. A través de flickr. Licencia CC-BY-NC-SA |
| Polea |
Las poleas son ruedas que tienen el perímetro exterior diseñado especialmente para facilitar el contacto con cuerdas o correas. La polea es una máquina simple que nos puede ayudar a subir pesos ahorrando esfuerzo. |
Drinking Well. De Walt Stoneburner en flickr. Licencia CC-BY |
Ejercicio