Desarrollo

                                              
                                        Maquinas simples 

Definicion:

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). 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.

Máquinas simples son: la palanca, las poleas, el plano inclinado, la cuña, etc.

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

(ref, Maquinas Simples, Que es una Maquina Simple,  http://maquinas-simples2.webnode.es/nosotros/ )

Historia:

Muchas de las máquinas simples existen desde la antigüedad, como por ejemplo cuando se construyeron las pirámides de Egipto. Desde tiempos muy remotos el hombre ha buscado la manera de resolver los problemas que se le presentan. La caza, la pesca y la recolección de frutas y legumbres fueron actividades necesarias para sobrevivir y para realizarlas con mayor eficiencia fue necesario el empleo de diversos utensilios. Descubrieron que con una rama doblada y sujeta de sus extremos por una cuerda estirada, podían lanzar una flecha a gran distancia Los primeros utensilios fueron objetos como lanzas, arcos, flechas, hachas, cuchillos, etcétera.

Cuando se dieron cuenta de que el arco, las ruedas y las palancas les ayudaban a mover más fácilmente las cosas, se inició el uso de las 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. Al organizarse, desarrollaron el lenguaje, lo que les sirvió para comunicarse mejor.

Fue entonces cuando los grupos humanos inventaron máquinas simples, que funcionan como extensión de sus manos, uñas y dientes: rocas afiladas, como cuchillos, instrumentos de madera para cavar, arpones con puntas agudas de hueso y muchas otras. En estos instrumentos, la energía es proporcionada por los músculos de la persona que los utilizó; la fuerza que debe aplicar para realizar un trabajo físico es menor, si emplea sus máquinas rudimentarias que si no lo hace.

El uso de estas herramientas permitió el desarrollo de la caza y la pesca y, como consecuencia, fue posible obtener una alimentación más variada.  También favoreció el desarrollo de ciudades y la construcción.

(Ref:   Más de Historia.  Las Maquinas Simples. http://masdehistoria.blogspot.com/2009/03/las-maquinas-simples.html )

Principales tipos de Maquinas simples:

Hay varios tipos de máquinas simples, las más conocidas son:

·         Rueda

·         Mecanismo de biela – manivela

·         Cuña

·         Palanca

·         Plano inclinado

·         Polea

·         Tuerca husillo

Rueda:

Máquina simple más importante que se conoce, no se sabe quién y cuándo la descubrió o inventó; sin embargo, desde que el hombre utilizó la rueda la tecnología avanzó rápidamente, podemos decir que a nuestro alrededor siempre está presente algún objeto a situación relacionado con la rueda, la rueda es circular.

(Ref. Maquinas Simples, Rueda http://www.profesorenlinea.cl/fisica/MaquinasSimples.htm )

Una rueda es un objeto mecánico que tiene forma de disco y que se instala en un eje para que gire a su alrededor

Ref:  Definición de rueda - Qué es, Significado y Concepto, http://definicion.de/rueda/#ixzz4LVL1nB6l

Manivela – biela:

El mecanismo de la biela- manivela transforma un movimiento circular en otro de traslación alternante o viceversa.

Por una parte, tenemos la manivela que al accionarla genera un movimiento circular en un elemento con forma de rueda.

Por otra, una barra que oscila con movimiento de traslación (de derecha a izquierda o de arriba a abajo).

La biela es el elemento que une la rueda con la barra, es decir, que transforma el movimiento circular en el movimiento de traslación

Un ejemplo clásico son las locomotoras de los trenes.

(Ref Rockbotic, Maquinas Simples: Biela - Manivela  http://rockbotic.com/maquinas-simples-biela-manivela/ )

Cuña:

La cuña es un amplificador de fuerzas. Su forma de actuar es muy simple: transforma una fuerza aplicada en dirección al ángulo agudo (F) en dos fuerzas perpendiculares a los planos que forman la arista afilada (F1 y F2); la suma vectorial de estas fuerzas es igual a la fuerza aplicada

Ref:  Maquinas Simples, La Cuña.  http://maquinas-simples2.webnode.es/la-cu%C3%B1a/

Palanca:

Consiste en una barra rígida, un punto de apoyo  y dos o más fuerzas presentes: una fuerza a la que hay que vencer, normalmente es un peso a sostener o a levantar o a mover, y la fuerza que se aplica para realizar la acción que se menciona. La distancia que hay entre el punto de apoyo y el lugar donde está aplicada cada fuerza, en la barra rígida, se denomina brazo. Así, a cada fuerza le corresponde un cierto brazo.

Como en casi todos los casos de máquinas simples, con la palanca se trata de vencer una resistencia, situada en un extremo de la barra, aplicando una fuerza de valor más pequeño que se denomina potencia, en el otro extremo de la barra.

Las palancas se clasifican según la ubicación de su punto de apoyo

Palancas de primer género

En la palanca de primer género, el Punto de apoyo se encuentra situado entre la Potencia y la Resistencia. Algunos de ellos son: balanza, alicate, tijera, tenaza.

Palancas de segundo género

Se caracterizan porque la  Resistencia se encuentra entre el Punto de apoyo y la fuerza. Ejemplos: carretilla, rompenueces, destapador de botellas.

Palanca de tercer género

La fuerza esta entre el punto de apoyo y la resistencia. Ejemplos pinza de depilar, martillo y caña de pescar.

(Ref. Galeon. Palancas. http://trabajofisica.galeon.com/pagina5.html )

Plano inclinado:

El plano inclinado es una superficie inclinada un cierto ángulo sobre la horizontal, utilizada para levantar grandes pesos con poco esfuerzo. En esta máquina simple no se realizan giros. En particular una cuña y un hacha son planos inclinados.

Ref: Maquinas Simples. El Plano Inclinado. http://www.edu.xunta.gal/centros/iespolitecnicovigo/system/files/M%C3%81QUINAS%20SIMPLES.pdf

Polea:

Una polea es una rueda que tiene una ranura en su periferia, que gira alrededor de un eje que pasa por su centro. Esta ranura sirve para que, a través de ella, pase una cuerda que permite vencer una carga o resistencia R, atada a uno de sus extremos, ejerciendo una potencia o fuerza F, en el otro extremo. De este modo podemos elevar pesos de forma cómoda e, incluso, con menor esfuerzo, hasta cierta altura. Es un sistema de transmisión lineal puesto que resistencia y potencia poseen tal movimiento.

Podemos distinguir tres tipos básicos de poleas:
a) Polea fija: Como su nombre indica, consiste en una sola polea que está fija a algún lugar. Con ella no se gana en Fuerza, pero se emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo más cómodo el levantamiento de cargas al tirar hacia abajo en vez de para arriba, entre otros motivos porque nos podemos ayudar de nuestro propio peso para efectuar el esfuerzo.

b) Polea móvil: Es un conjunto de dos poleas, una de las cuales es fija, mientras que la otra es móvil. La polea móvil dispone de un sistema armadura-gancho que le permite arrastrar la carga consigo al tirar de la cuerda. La principal ventaja de este sistema de poleas es que el esfuerzo que se emplea para elevar la carga representa la mitad del que haría si emplease una polea fija.

c) Sistemas de poleas compuestas: Existen sistemas con múltiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecánica, es decir, elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son diversos, aunque tienen algo en común, en cualquier caso se agrupan en grupos de poleas fijas y móviles

Ref: Aprendemos Tecnología. Sistema de Poleas. https://aprendemostecnologia.org/2008/08/18/sistemas-de-poleas/

Tuerca husillo:

El tornillo o tuerca husillo transforma un movimiento giratorio, aplicado a través de una palanca o volante acoplado al tornillo, en otro rectilíneo y la fuerza de rotación en una fuerza lineal.