MAQUINAS SIMPLES: EL USO DE LA FUERZA

Definición : Tipo de maquina que requiere solamente la aplicacion de una fuerza para funcionar.

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Las máquinas simples: Cuales son y que caracteristicas tienen

Cuando hablamos de máquinas se nos vienen a la cabeza miles de pensamientos a los cuales relacionamos con máquinas de café, máquinas de musculación, máquinas industriales, etc. Pero las máquinas son mucho más complejas y las hay de todo tipo; dentro del mundo de las máquinas encontramos divisiones que se dan a partir de aplicaciones, dentro de estas divisiones tenemos el rubro de las máquinas simples. Las máquinas se conocen como un conjunto de mecanismos que son capaces de transformar una fuerza aplicada en otra saliente, habiendo modificado previamente la dirección o sentido, la magnitud de la fuerza o una combinación de ellas.

Las máquinas simples cumplen con lo que se denomina como conservación de energía; ésta última no se crea ni se destruye, simplemente se transforma. En física se dice que la fuerza por el espacio aplicado, lo que se denomina trabajo aplicado, debe ser igual a la fuerza por el espacio resultante, que se conoce como trabajo resultante. Una definición muy común de máquina simple es “un artefacto que no crea ni destruye el trabajo mecánico, sino que tiene como fin transformar algunas de sus características”.

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palanca plano inclinado
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polea tornillo

Definicion y funcionamiento de la maquina simple

Es fundamental que se aclare en la definición, que no se debe confundir a una máquina simple con componentes de máquinas, o piezas para éstas, ni con sistemas de regulación o control de otra fuente de energía. Las máquinas simples transforman fuerzas aplicadas o potencias, en otra resistencia o fuerza saliente, esto de acuerdo al principio de conservación de la energía.

Las máquinas simples que conocemos hoy en día, se encuentran formadas por ciertos mecanismos que son sin rozamiento, esto quiere decir que no pierden energía por el efecto del rozamiento. Éstas son máquinas teóricas que nos ayudan a establecer la relación entre la fuerza aplicada, su dirección y sentido, su desplazamiento, y la fuerza resultante, también aquí, su desplazamiento, sentido y dirección.

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La polea es un tipo de maquina simple
muy utilizado

Tipos de máquinas simples tradicionales

La palanca forma parte de las máquinas simples convencionales, la misma es una barra rígida que posee un punto de apoyo, a la misma se le aplica una fuerza o potencia, al girar sobre su punto de apoyo vencerá a una resistencia. Aquí se cumple la preservación de la energía y por lo tanto, la fuerza que se aplica por su espacio recorrido, será siempre igual a la fuerza de resistencia por su espacio recorrido.

El plano inclinado también forma parte del mundo de las máquinas simples ya que en uno de ellos es donde aplicamos una fuerza, esto se realiza para vencer la fuerza vertical del peso del objeto a levantar. Debido a la conservación de la energía, cuando el ángulo del plano inclinado se torna más pequeño, con una misma fuerza aplicada seremos capaces de levantar más peso, pero el espacio a recorrer será mucho mayor.

La polea también es considerada una máquina simple la misma transforma el sentido de la fuerza; a través de la aplicación de una fuerza descendente obtenemos una fuerza ascendente. El valor de la fuerza que se aplica y la resultante es el mismo, pero si se la cambia de sentido, en un polipasto, la proporción será distinta; de todas formas se preserva la energía.

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Ejemplo del uso de una palanca

La cuña es la encargada de transformar una fuerza vertical en dos horizontales antagonistas; el ángulo de dicha cuña determinará la proporción entre las fuerzas resultantes y aplicadas; esto es similar al plano inclinado.
Las máquinas simples también mencionan a la tuerca husillo, la misma es capaz de transformar un movimiento giratorio aplicado a una manilla o volante en otro de tipo rectilíneo en el mismo husillo. Esto lo realiza mediante el uso de un mecanismo de tuerca y tornillo; la fuerza que aplica la longitud de la circunferencia del volante deber ser igual a la fuerza que resulta por el avance del husillo. Dada la enorme circunferencia y el pequeño avance del husillo, la relación entre ambas fuerzas es extremadamente grande.

Por último, dentro de las máquinas simples, debemos nombrar la Biela manivela, la misma es la que tiene como tarea transformar el movimiento giratorio de la manivela en un movimiento alternativo de la biela. Aquí se debe tener en cuenta que la biela y la manivela se mueven en el mismo plano; y un pequeño giro regular de la manivela, lleva a un movimiento alternativo de la biela. La relación entre ambas fuerzas es mucho más compleja que en otros casos, ya que a ángulos de giros iguales de la manivela, no corresponden los mismos avances de biela.

Esta lista de máquinas simples no es definitiva,
muchos autores incluyen a la rueda como una máquina simple
aunque no se la nombre aquí.
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