Fisika

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.[1]
En una máquina simple se cumple la ley de la conservación de la energía: «la energía ni se crea ni se destruye; solamente 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, etc.
No se debe confundir una máquina simple con elementos de máquinas,mecanismos o sistema de control o regulación de otra fuente de energía.
La palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza y un desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.
Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o ladistancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.
El plano inclinado es una máquina simple que consiste en una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar cuerpos a cierta altura.
Tiene la ventaja de necesitarse una fuerza menor que la que se emplea si levantamos dicho cuerpo verticalmente, aunque a costa de aumentar la distancia recorrida y vencerla fuerza de rozamiento.
Las leyes que rigen el comportamiento de los cuerpos en un plano inclinado fueron enunciadas por primera vez por el matemático Simon Stevin, en la segunda mitad del siglo XVI.
Para analizar las fuerzas existentes sobre un cuerpo situado sobre un plano inclinado, hay que tener en cuenta la existencia de varios orígenes en las mismas.
La cuña es una máquina simple queconsiste en una pieza de madera o de metal terminada en ángulo diedro muy agudo. Técnicamente es un doble plano inclinado portátil. Sirve para hender o dividir cuerpos sólidos, para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos o para llenar alguna raja o círculo.
El funcionamiento de la cuñas responden al mismo principio del plano inclinado. Al moverse en la dirección de su extremo afilado, lacuña genera grandes fuerzas en sentido perpendicular a la dirección del movimiento.
Ejemplos muy claros de cuñas son hachas, cinceles y clavos aunque, en general, cualquier herramienta afilada, como el cuchillo o el filo de las tijeras, puede actuar como una cuña.
Una polea, es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en suborde, que, con el curso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ("garganta"), se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos. Además, formando conjuntos —aparejos o polipastos— sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.
Según definición de Hatón de la Goupillière, «la polea es el punto de apoyo de unacuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa»[1] actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.
Trabajo i potencia
El trabajo es el producto escalar de la fuerza por el desplazamiento:
W = F*s = F*s*cos α

Ahora bien, llamamos potencia al cambio que sufre el trabajo por unidad de tiempo:
W/t = P = F*s/t

Sabemos que "s/t = v", por lo tantola expresión queda:
P= F*v

La ventaja mecánica real no es otra cosa que el factor de multiplicación de la fuerza, en una máquina cualquiera. En el caso de un buen número de máquinas, especialmente máquinas simples, el objetivo que se persigue es levantar una carga pesada con una menor aplicación de fuerza.

Considera, por ejemplo, el plano inclinado; la alzaprima o palanca de primer...