Maquinas Simples

MÁQUINAS SIMPLES

I. INTRODUCCIÓN:

Desde la prehistoria hace miles y miles de años atrás el hombre se ha visto en la necesidad de buscar herramientas que tendrían que facilitar el trabajo, haciendo que la aplicación de fuerzas sea menor. Y por ende ha creado artefactos de poca complejidad que ha revolucionado por parte a la tecnología desde tiempos remotos. Un claro ejemplo es delo que hablaremos a continuación, máquinas que nos ahorran esfuerzos, con mayor eficiencia.

Muchas de las máquinas simples de las que hablaremos existen desde la antigüedad, la caza la agricultura, la ganadería o como la pesca, fueron actividades que dieron vida a la humanidad y para una mayor eficiencia fue necesario el requerimiento de nuevos utensilios, así un ejemplo fue el descubrimiento que hicieron al emplear una rama doblada y sujeta a sus extremos por una cuerda estirada podía lanzar con una flecha a grandes distancias. Descubrieron también las ruedas y palancas que ayudaban a movilizar las osas con mayor facilidad, y empezaron crear máquinas. En las comunidades primitivas, los humanos se agrupaban para cazar y hacer actividades cada vez más complicadas con ayuda de las máquinas simples, se dividían el trabajo y los beneficios obtenidos eran para todos; así se organizaban y aprendían a desarrollar su lenguaje lo que les sirvió para comunicarse mejor.

II. DESARROLLO:

1. Definición:

Para hablar de lo que es una máquina simple es necesario saber que son las máquinas: Denominamos máquina a ciertos aparatos que se usan para transformar fuerza resistente o levantar un peso en condiciones más favorables, es decir realizar un mismo trabajo con una fuerza aplicada menor, obteniéndose una ventaja mecánica Las primeras máquinas eran sencillas que facilitaron al hombre en sus labores, hoy conocidas o llamadas como máquinas simples

Cuando una máquina es sencilla y se realiza un trabajo en un solo paso, estamos hablando de una máquina simple, así una máquina simple es un artefacto mecánico que transforma un movimiento en otro diferente, que se vale de la fuerza recibida para entregar otra de magnitud, dirección o longitud de desplazamiento distintos 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”. 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. 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.

2. Utilidad:

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, como también para compensar una fuerza resistente o levantar un peso en condiciones más favorables. Es decir, realizar un mismo trabajo con una fuerza aplicada menor. 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.

La máquina se diseña para conseguir que las fuerzas aplicadas sean las deseadas, en consonancia con la fuerza resistente a compensar o el peso de la carga.

3. Clasificación:

Sobre la barra rígida que constituye una palanca actúan tres fuerzas:

 La potencia; P: es la fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.

 La resistencia; R: es la fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.

 La fuerza de apoyo: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, de tal forma de mantener la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.

 Brazo de potencia; Bp: la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza de potencia y el punto de apoyo.

 Brazo de resistencia; Br: distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo.

 UN PUNTO FIJO :

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 primer género

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.

- Palanca de segundo género

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.

- Palanca de tercer género

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 quita grapas y la pinza de cejas; y en el cuerpo humano,

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