MAQUINAS SIMPLES: EL USO DE LA FUERZA tienen

MAQUINAS SIMPLES: EL USO DE LA FUERZA
Las máquinas simples: Cuales son y que características
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”.
Definición 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.
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.
palanca
plano inclinado
tornillo
polea
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.