Mecanica de materiales

Introducciòn.

El Hombre desde sus inicios, ha tratado de dominar las fuerzas de la naturaleza. Para ello, ha debido aprender a construir y utilizar artefactos ajenos a el.
Una máquina es cualquier artefacto capaz de aprovechar, dirigir o regular una forma de energía para aumentar la velocidad de producción de trabajo o para transformarla en otra forma energética.
Las máquinas sondispositivos usados para cambiar la magnitud y dirección de aplicación de una fuerza.
La utilidad de una máquina simple (palanca, cable, plano inclinado, rueda) es que permite desplegar una fuerza mayor que la que una persona podría aplicar solamente con sus músculos, o aplicarla de forma más eficaz.
Dado que el movimiento es inherente a las máquinas, las velocidades y aceleraciones son muy importantestanto en el diseño como en el análisis de los componentes de las máquinas.
Velocidad es la relación entre el cambio de posición de un punto y el tiempo invertido en tal cambio. Dado su carácter de magnitud dirigida, resulta tener las propiedades inherentes a un vector.

La velocidad de un punto puede ser absoluta o relativa, según que se refiera a un punto o sistema fijo, en el primer caso; o aun punto o sistema móvil, en el segundo. No es necesario que los sistemas de referencia estén completamente en reposo, ya que esto ocurrirá muy pocas veces para determinar una velocidad absoluta. Si los puntos que se suponen fijos de un mecanismo, generalmente unidos a una estructura o armazón, se mueve porque la estructura lo hace, pueden considerarse absolutas las velocidades de los puntosmóviles del mecanismo con relación a sus puntos fijos. Las velocidades, como ha quedado dicho, son magnitudes vectoriales, y por ello, sometidas a sus conocidas reglas de adición y sustracción

Desarrollo.

1.- Metodo de Componentes ortogonales, composición y descomposición.

2.- Aplicación de un mecanismo simple
Las máquinas se conocen como un conjunto de mecanismos que son capaces detransformar 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, debeser 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”.
Las máquinas simples se usan, normalmente, para compensar una fuerza resistente o levantar un peso en condiciones más favorables. Esdecir, realizar un mismo trabajo con una fuerza aplicada menor.
La máquina se diseña para conseguir que las fuerzas aplicadas sean las deseadas, en consonancia con la fuerza resistente a compensar o el peso de la carga.
Polea simple

Esta maquina simple se emplea para levantar cargas a una cierta altura. La polea simple está formada por una polea fija al techo, sobre la cual puede deslizarseuna cuerda. Se usa, por ejemplo, para subir objetos a los edificios o sacar agua de los pozos. Al tirar desde un extremo de la cuerda, la polea simple se encarga solamente de invertir el sentido de la fuerza aplicada. Por lo tanto no existe ventaja mecánica, sólo pueden haber pérdidas debidas al rozamiento.

Palanca
La palanca es una maquina simple que se emplea en una gran variedad deaplicaciones. Generalmente está formada por una barra rígida que puede oscilar en torno a una pieza fija, que sirve de punto de apoyo.
palanca de primer grado

Palanca de primer grado, como la de la figura, el punto de apoyo está situado entre la fuerza aplicada y la resistencia. La balanza romana es una palanca de primera especie.

palanca de segundo grado

Palancas de segundo grado, el...