Maquinas Simples

CONSIGNAS

1_ Palanca: - ¿Qué es? ¿Cómo esta constituida?

- Esquema de elementos.

- Condición de equilibrio.

- Diferentes tipos de Palanca.

2_ Polea Fija: - ¿Qué es? ¿Cómo esta constituida?

- Esquema de elementos.

- Condición de equilibrio.

3_ Polea Móvil: - ¿Qué es? ¿Cómo esta constituida?

- Esquema de elementos.

- Condición de equilibrio.

4_ Aparejo Potencial: - ¿Qué es? ¿Cómo esta constituida?

- Esquema de elementos.

- Condición de equilibrio.

5_ Aparejo Factorial: - ¿Qué es? ¿Cómo esta constituida?

- Esquema de elementos.

- Condición de equilibrio.

6_Plano Inclinado: - ¿Qué es? ¿Cómo esta constituida?

- Esquema de elementos.

- Condición de equilibrio.

Maquinas Simples

Son aparatos destinados a equilibrar unas fuerzas con otras y trasladar el punto. De aplicación de unas aplicando ligeramente la intensidad de otras. En toda máquina simple se distinguen dos fuerzas:

Resistencia (Q): Es la aplicada al cuerpo que se quiere mover

Potencia (F): Representa la fuerza que debe actuar a fin de equilibrar la resistencia del cuerpo y desplazar su punto de aplicación.

Entre las más importantes están:

· Palanca

· Polea fija

· Polea móvil

· Aparejo potencial

· Aparejo factorial

· Plano inclinado

Palanca

- Es una barra rígida que puede girar libre­mente alrededor de un punto de apoyo o de un eje, por la acción de dos fuerzas, la resistencia y la potencia y que se usa para mover cargas pesa­das.

La barra rota alrededor de un punto fijo llamado punto de apoyo o ful­cro. El punto de aplicación de la resistencia es el lugar donde se ubica la carga a mover. El punto donde se aplica la fuerza para mover la carga es el punto de aplicación de la potencia. Cuanto más cerca de la carga esté el fulcro, menor fuerza se realiza para mover la carga.

La fuerza rotatoria es directamente proporcional a la distancia entre el fulcro y la fuerza aplicada. Por ejemplo, una masa de 1 Kg que está a 2 m del fulcro equivale a una masa de 2 Kg a una distancia de 1 m del fulcro.

Los elementos de una palanca son:

a) Punto de apoyo (O).

b) Resistencia (Q) = Fuerza que se quiere vencer.

c) Potencia (F) = Fuerza que se aplica.

d) Brazo de resistencia (bQ) = distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la resistencia.

e) Brazo de potencia (bF) = distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la potencia.

El momento de la resistencia tiende a producir una rotación de la barra en sentido contrario a las agujas de un reloj, mientras que el momento de la potencia trata de efectuar la rotación en el mismo sentido que dichas agujas.

En consecuencia: Mq= Q·bQ y Mf= -F·bF

Condición de Equilibrio: Esta condición de equilibrio implica que una fuerza aislada aplicada sobre un cuerpo no puede producir por sí sola equilibrio y que, en un cuerpo en equilibrio, cada fuerza es igual y opuesta a la resultante de todas las demás. Así, dos fuerzas iguales y opuestas, actuando sobre la misma línea de acción, sí producen equilibrio. El equilibrio puede ser de tres clases: estable, inestable e indiferente. Si un cuerpo está suspendido, el equilibrio será estable si el centro de gravedad está por debajo del punto de suspensión; inestable si está por encima, e indiferente si coinciden ambos puntos. Si un cuerpo está apoyado, el equilibrio será estable cuando la vertical que pasa por el centro de gravedad caiga dentro de su base de sustentación; inestable cuando pase por el límite de dicha base, e indiferente cuando la base de sustentación sea tal que la vertical del centro de gravedad pase siempre por ella.

Las palancas se dividen en tres géneros, también llamados órdenes o clases, dependiendo de la posición relativa de los puntos de aplicación de la potencia y de la resistencia con respecto al fulcro (punto de apoyo). El principio de la palanca es válido indistintamente del tipo que se trate, pero el efecto y la forma de uso de cada uno cambian considerablemente.

Palanca de primera clase

En la palanca de primera clase, el fulcro se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Se caracteriza en que la potencia puede ser menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia. Para que esto suceda, el brazo de potencia Bp ha de ser mayor que el brazo de resistencia Br.

Cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto, o la distancia recorrida por éste, se ha de situar el fulcro más próximo a la potencia, de manera que Bp sea menor que Br.

Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras, las tenazas, los alicates o la catapulta (para ampliar la velocidad). En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de palancas de primer género, como el conjunto tríceps braquial - codo - antebrazo.

Palanca de segunda clase

En la palanca de segunda clase, la resistencia se encuentra entre la potencia y el fulcro. Se caracteriza en que la potencia es siempre menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.

Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla, los remos y el cascanueces.

El punto de apoyo de los remos se encuentra en el agua.

Palanca de tercera clase

En la palanca de tercera clase, la potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la resultante; y se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él.

Ejemplos de este tipo de palanca son el quitagrapas y la pinza de cejas; y en el cuerpo humano, el conjunto codo - bíceps braquial - antebrazo, y la articulación temporomandibular.

· Polea simple fija

La manera más sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso.

Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habría requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una dirección más conveniente.

Condición de equilibrio

Se aplican las mismas fórmulas de la palanca: F*p = R*r Si llamamos P a potencia, p a brazo de potencia, R a resistencia y r a brazo de resistencia.

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