MAQUINAS SIMPLES
Una maquina simple es un
aparato con el cual se puede obtener una fuerza grande aplicando una fuerza
menor, por lo que se dice que representan una ventaja mecánica, y se clasifican
en 6 tipos:
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1.- Palancas |
2.- Plano Inclinado |
3.- Torno y Rueda |
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4.- Polea |
5.- Tornillo |
6.- Cuña |
LA PALANCA
La palanca consta básicamente de una barra rígida apoyada de un punto llamado fulcro, la fuerza aplicada en un punto de la barra se transmite a otro donde se ubica la fuerza a vencer o resistencia.
En la palanca se cumple la
siguiente relación: F X df = R
X dR en Donde:
1.- F = La fuerza aplicada
2.- df
= distancia del fulcro (punto de apoyo) al punto de aplicación de la fuerza
3.- R = Resistencia, es decir, la fuerza que
se quiere vencer (carga)
4.- dR = distancia del fulcro al punto de aplicación de la Resistencia
Para despejar esta fórmula, se hace de la siguiente manera:
si se quiere despejar
Tipos de Palancas
1.-
Primer grado o Género
El
punto de apoyo o fulcro, se encuentra entre la fuerza aplicada (F) y la
resistencia (R).
Dependiendo de la colocación del punto de apoyo, la fuerza a aplicar pude ser menor (si d > r) o mayor (si r > d) que la resistencia.
Ejemplos de este tipo de palancas:
Balanza, Tijeras, Martillo (al sacar un clavo), Pinzas, los remos en una barca,
pinzas para colgar ropa, etc.
2.- Segundo grado o
Género
La Resistencia (R) se encuentra entre la fuerza aplicada
(F) y el punto de apoyo o fulcro.
La fuerza a aplicar siempre es menor que la resistencia, ya que (d > r)
Ejemplos de este tipo de palancas: Carretilla, destapador, etc.
3.- Tercer grado o
Genero
La resistencia (R) se encuentra entre la fuerza aplicada
(F) y el punto de apoyo o fulcro.
La fuerza a aplicar, es siempre mayor que la resistencia, ya que (d < r)
Ejemplos de este tipo de palancas:
Caña de pescar, Pinzas para depilar, pinzas para hielo, Una escoba al barrer,
una pala de arena, etc.
Plano Inclinado
También llamada rampa, es una superficie
recta inclinada que forma un ángulo agudo con el suelo y que sirve para subir
objetos a una altura determinada. Al
usar un plano inclinado la distancia por la que se desplaza el objeto aumenta,
pero, si no se considera la fricción, la fuerza necesaria para subirlo
disminuye.
En el plano inclinado se cumple la siguiente relación:
F X d =
R X h
en Donde:
1.- F = La fuerza aplicada para subir el
objeto
2.- d
= La longitud del plano inclinado
3.- R = El peso del objeto o Resistencia
4.- h = La altura a la que se subirá
Para despejar esta fórmula, se hace de la siguiente manera:
si se quiere despejar
La Rueda y el Torno
La rueda es un objeto circular
que gira alrededor de un eje y sus aplicaciones son muy variadas.
El torno consiste en un objeto cilíndrico con dos radios diferentes (uno de ellos puede corresponder al de una manivela) al aplicar una fuerza sobre uno de los radios, esta se transmite al otro de acuerdo con la siguiente relación.
F1 X R = F2 X r
en Donde:
1.- F1 = La fuerza aplicada en la manivela
2.- R
= Radio de la manivela
3.- F2
= Fuerza aplicada en el cilindro
4.- r
= radio del cilindro
Para despejar esta fórmula, se hace de la siguiente manera: si se quiere despejar;
La
Polea
Una polea es una rueda acanalada por la que pasa una cuerda.
Al jalar la cuerda una longitud L, la carga se levantará
una longitud L/2 y la relación entre
las fuerzas cumple la siguiente relación.
en
Donde:
1.- F
= La fuerza aplicada
2.- R
= La resistencia o carga
3.- L
= Longitud de la cuerda desplazada
Tornillo
Un tornillo es un cilindro con una muesca enroscada a su alrededor,
se usa para unir piezas temporalmente o mover objetos. Se gira en su parte
superior aprovechando el principio del torno y la muesca tiene la forma de un
plano inclinado circular que penetra en los objetos o en tuercas.
Cuña
Es
una pieza en forma de prisma triangular que transforma la fuerza vertical que
recibe en fuerzas horizontales a sus costados, por lo que sirve para abrir,
cortar o separar objetos.
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