Maquinas Simples

Maquinas Simples.

Es un artefacto mecanico que trasnforma 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.

En una maquina simple se realiza trabajo de entrada por la aplicación de una fuerza única, y la maquina realiza trabajo de salida por medio de otra fuerza única. Durante una operación de este tipo ocurren tres procesos:

• Se suministra trabajo a la maquina.

• Se realiza trabajo en contra del rozamiento.

a cantidad de trabajo útil realizado por la maquina nunca podrá ser mayor que el trabajo que se le suministra. Siempre habrá algunas perdidas debidas al rozamiento o a alguna otra fuerza disparadora

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.

No se debe confundir una máquina simple con elementos de máquinas, mecanismos osistema de control o regulación de otra fuente de energía.

Las máquinas simples se confeccionaron desde tiempos muy remotos, exactamente cuando los homo sapiens empezaron a inventar herramientas, como las hachas.

ELEMENTOS DE UNA MÁQUINA SIMPLE

Las maquinas emplean en su funcionamiento, tres elementos fundamentales:

1.

2. Punto de apoyo: es el punto sobre el cual se apoya o se mueve la maquina, también llamado fulcro, punto de eje o superficie sobre la cual se apoyan los dos próximos elementos.

3. Fuerza motriz o potencia (Fp): es la fuerza que se aplica para hacer funcionar la maquina.

4. Fuerza de resistencia (Fr): es la fuerza que hay que vencer para mover o deformar un cuerpo.

Otros elementos que deben considerar en el rendimiento de las maquinas son:

• La distancia entre el punto en el que se aplica la potencia y el punto en el que se realiza el apoyo.

• La distancia entre el punto de apoyo y el punto de aplicación de la resistencia.

LA VENTAJA MECÁNICA DE LAS MÁQUINAS SIMPLES

Se define como ventaja mecánica (VM) de una maquina simple la relación que existe entre la fuerza resistente (Fr) y la fuerza motriz (Fp); dicha relación se expresa matemáticamente así:

VM = F resistente / F motriz

Esta relación mide la eficacia de la maquina simple, en el sentido de que cuanto mayor sea el resultado, mayor será la eficiencia de la maquina simple. 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. Si el resultado o división de la ventaja es menor que uno, entonces la maquina no es eficiente, ya que realiza un mayor esfuerzo para realizar el trabajo.

Tipos de maquinas simples

• 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.

• 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.

Plano inclinado

• 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.

Polea simple

• 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 un polipasto la proporción es distinta, pero se conserva igualmente la energía.

Ejemplo:

Conocida máquina simple: la palanca

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