Máquinas simples

                     MÁQUINAS SIMPLES 

Las máquinas simples son aquellos dispositivos que permiten cambiar la intensidad o la dirección de la energía que llega a su punto de entrada bajo la forma de trabajo mecánico, y cuyos componentes son todos son sólidos rígidos.

Ejemplo 

 La Polea 

Una polea es una maquina simple,un dispositivo mecánico de tracción, sirve para transmitir una fuerza.formando conjuntos aparejos o´polipastos sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.

La polea es punto de apoyo de una cuerda

La polea es el punto de apoyo de una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa, actuando en uno de sus extremos la resistencia (F) y en otro la fuerza actuante (F) o potencia.

Tipos polea:

Polea fija

Sirve para transmitir una fuerza y ayudarte a mover objetos pesados de una forma cómoda. Consta de una rueda anclada a un eje donde gira un cordel. De esta manera, la fuerza se distribuye en la periferia de la rueda, con lo que es más sencillo mover ese objeto.

Poleas móvil

        

La polea móvil es un conjunto formado por dos poleas .Una de ellas está fija, mientras la otra puede desplazarse lineal mente al subir y bajar la carga. Este tipo de poleas permite elevar cargas con un menor esfuerzo.

 

Plano inclinado

Una rampa es un plano inclinado, un elemento arquitectónico que tiene la función de comunicar dos planos de distinto nivel, de modo que se salve una diferencia de altura en determinado espacio. En geometría descriptiva las rampas pueden clasificarse en dos tipos: rampas planas o rampas helicoidales.

Las rampas pueden ser utilizadas, tanto en la construcción de aceras, accesos a edificios o incluso medios de transporte público, como una alternativa a las escaleras para facilitar la locomoción de personas discapacitados o con movilidad reducida. Las rampas sirven también para colocar y retirar embarcaciones del agua. En general, todo tipo de rampas sirve para subir o bajar cargas disminuyendo los esfuerzos

Palanca 

Una palanca es una máquina simple, es decir, un dispositivo capaz de modificar o generar una fuerza y transmitir desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida de algún material medianamente resistente, que gira libremente sobre un punto de apoyo denominado fulcro.

Una palanca puede usarse para maximizar la fuerza mecánica aplicada sobre un objeto, incrementar su velocidad o la distancia que recorre, a través de la aplicación de una cantidad proporcionalmente menor de fuerza.

Dependiendo de la proximidad o lejanía del fulcro respecto del cuerpo a mover, se requerirá de más o menos fuerza aplicada y se logrará un efecto mayor o menor.

Sobre una palanca actúan simultáneamente tres fuerzas:

potencia (P). Es la fuerza aplicada voluntariamente en el extremo de la palanca, con el fin de generar una reacción. Puede ejecutarse manualmente o mediante un peso, o incluso motores eléctricos o de vapor.

Resistencia (R). Es la fuerza a vencer por la potencia, esto es, el peso que ejerce sobre la palanca el cuerpo que deseamos mover y que será equivalente, por la Ley de acción y reacción, a la que ejerza sobre él la palanca.

Fuerza de apoyo. Es la fuerza que ejerce el fulcro sobre la palanca, igual y opuesta a las dos anteriores, ya que la barra se sostiene sin desplazarse sobre el punto de apoyo.

A su vez, existen otras dos variables a considerar en el caso:

Brazo de potencia (Bp). Es la distancia entre el fulcro y el punto de aplicación de la potencia.

Brazo de resistencia (Br). Es la distancia entre el fulcro y la carga o el cuerpo a movilizar.

Todo lo anterior se relaciona a través de la siguiente fórmula:

P x Bp = R x Br, la potencia por su brazo es igual a la resistencia por el suyo.

La palanca se inventó en la prehistoria, y existen registros ya en la antigüedad mesopotámica de su utilización para cigoñales de riego. La primera mención por escrito de una palanca proviene de Pappus de Alejandría en su Colección matemática (340), donde aparece la tan célebre cita del griego Arquímedes: “Dadme una palanca y moveré al mundo”.

Existen tres tipos de palanca, dependiendo de la posición relativa del punto de resistencia, el de potencia y el fulcro. Cada una tiene características diferentes y tendrá un efecto relativamente distinto.

Palanca de primer grado. El fulcro está entre la potencia y la resistencia, logrando que la potencia aplicada pueda ser mucho menor que la resistencia a vencer, es decir, maximiza la potencia. Sin embargo, se sacrifica la velocidad transmitida y la distancia recorrida por el cuerpo.

Palanca de segundo grado. La resistencia está entre la potencia y el fulcro, por lo que la potencia será siempre menor que la resistencia, aunque no logre mayor desplazamiento ni distancia recorrida (pero el ahorro de energía es sumamente útil).

Palanca de tercer grado. La potencia ejercida están entre el punto de apoyo, en un extremo, y la resistencia, en el otro. La fuerza aplicada es mayor que la resultante, pero se logra ampliar la velocidad transmitida o la distancia recorrida por el cuerpo.

Ejemplos de palanca

Algunos ejemplos cotidianos de palanca pueden ser:

De primer grado. El balancín, las tijeras, las tenazas, los alicates, las catapultas.

De segundo grado. La carretilla, el cascanueces, una embarcación a remos, una camilla de enfermería, una máquina de hacer ejercicios por levantamiento.

De tercer grado. Una caña de pescar, un quita grapas, una pinza de cejas o la articulación témporo-mandibular del cuerpo humano.

Cigüeñal

Un cigüeñal es un eje rotatorio que se emplea en las máquinas para convertir el movimiento alternativo de un pistón en un movimiento giratorio. Se trata de una de las piezas fundamentales en los motores de combustión interna ya que, sin este elemento, no se podría generar el movimiento del vehículo o de la máquina.