2. ¿Que son maquinas simples?
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.
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).
Las máquinas simples se confeccionaron desde
tiempos muy remotos, exactamente cuando los
homo sapiens empezaron a inventar herramientas,
como las hachas.
3. 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.
4. Las máquinas simples son: la palanca, las
poleas, el plano inclinado, la cuña, etc.
La palanca es una máquina simple cuya
función es transmitir fuerza y desplazamiento.
Está compuesta por una barra rígida que
puede girar libremente alrededor de un punto
de apoyo llamado fulcro.1
Puede utilizarse para amplificar la fuerza
mecánica que se aplica a un objeto, para
incrementar su velocidad o distancia
recorrida, en respuesta a la aplicación de una
fuerza.
5. Una polea, es una máquina simple, un
dispositivo mecánico de tracción, que sirve
para transmitir una fuerza. Además, formando
conjuntos —aparejos o polipastos— sirve para
reducir la magnitud de la fuerza necesaria
para mover un peso.
Según la definición de Hatón de la Goupillière,
«la polea es el punto de apoyo de una cuerda
que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar
una vuelta completa»1 actuando en uno de sus
extremos la resistencia y en otro la potencia.
6. El plano inclinado es una máquina simple que
consiste en una superficie plana que forma
un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar
cuerpos a cierta altura.
Tiene la ventaja de necesitarse una fuerza menor
que la que se emplea si levantamos dicho cuerpo
verticalmente, aunque a costa de aumentar la
distancia recorrida y vencer la fuerza de rozamiento.
Las leyes que rigen el comportamiento de los
cuerpos en un plano inclinado fueron enunciadas
por primera vez por el matemático Simon Stevin, en
la segunda mitad del siglo XVI.
7. La cuña es una máquina simple que consiste en una
pieza de madera o de metal con forma de prisma
triangular. Técnicamente es un doble plano
inclinado portátil. Sirve para hender o dividir cuerpos
sólidos, para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos
o para llenar alguna raja o círculo.
El funcionamiento de las cuñas responden al mismo
principio del plano inclinado. Al moverse en la dirección
de su extremo afilado, la cuña genera grandes fuerzas en
sentido perpendicular a la dirección del movimiento.
Ejemplos muy claros de cuña
son: hachas, cinceles y clavos aunque, en general,
cualquier herramienta afilada, como el cuchillo
matador o el filo de las tijeras, puede actuar como una
cuña.
8.
9. Las máquinas simples usan los fundamentos básicos
de la física. Esencialmente, un artefacto simple
redirige o amplifica la fuerza, haciendo posible
hacer más con la energía expandida. Estos
artefactos son la base del uso humano de las
herramientas; extendiendo el alcance de los brazos,
o llevando parte de una carga pesada, los artefactos
simples hicieron la vida más fácil para los hombres
antiguos, permitiéndoles trabajar con menos
dificultad y en forma más segura. Hoy en día
continuamos usando estos artefactos a diario, tanto
por si mismos como formando parte de una máquina
más compleja
10. Las ruedas y los ejes están en todos lados, desde los
autos y los camiones hasta las bicicletas y los carros
de supermercado. Sin la rueda y el eje casi ningún
comercio moderno sería posible, ya que no existiría
una forma fácil de transportar la cantidad de
mercadería y de personas que se transportan
actualmente.
Las roscas no son tan importantes para nosotros
como la palanca o la rueda y el eje, pero aún así
presentan usos invaluables. Cada vez que algo gira
a medida que es introducido dentro de otra cosa, es
un tipo de rosca. Las bocas de jarras y botellas y sus
tapas son ejemplos comunes. Ejemplos más
sofisticados incluyen los taladros y las máquinas
perforadoras.
11. El ejemplo más simple de cuña es un hacha.
Introducir un hacha en un trozo de madera hace que
este se divida en dos. El clavo, que hace posibles las
construcciones modernas, es una cuña muy simple,
que fuerza la separación del material en el cual es
introducido. Formas más complejas de cuñas
incluyen las alas de los aviones, las cuales
simplemente separan el aire, o la proa de un barco,
que separa el agua por delante de ella.
La polea es un gran artefacto para ahorrar trabajo. Es
un pilar en la técnica de riego en muchos países
pobres, donde un balde de agua colgando de un
brazo de madera a través de una polea es usado
para recoger agua de un lago o un río, luego es
levantado y vertido en un canal de riego.
12. Las máquinas simples son instrumentos que
facilitan ciertos trabajos según el nivel de fuera
y/o en dirección en que se aplica la fuerza.
Su utilidad radica en que permiten ejercer una
fuerza mayor que la que una persona podría
aplicar solo con sus propios músculos
Combinando maquinas simples se construyen
máquinas más complejas que a su vez son
utilizadas en múltiples aplicaciones como por
ejemplo para fabricar moldes para artículos
de plástico, en la construcción de casas,
edificios, etc.