Las maquinas

 LAS MÁQUINAS
Una máquina es un dispositivo mecánico que utiliza una energía para realizar un trabajo. En las máquinas más simples, lo que se pretende normalmente es aprovechar el trabajo de una cierta fuerza para obtener otra fuerza que realiza un trabajo en condiciones más convenientes. En toda máquina actúan siempre dos fuerzas, una que produce el movimiento llamada fuerza motora o en algunoscasos potencia; y otra que se opone al movimiento llamada fuerza resistente o simplemente resistencia.
El trabajo que hace la fuerza motora ha de ser igual al trabajo de la fuerza resistente:
Wm = Wr
Fm · d = Fr · r
Siendo d el desplazamiento producido por la fuerza motora y r el desplazamiento producido por la fuerza resistente. Si la fuerza motora es menor que la fuerza resistente, eldesplazamiento de la fuerza motora que el de la fuerza resistente.
Ambos trabajos, por la conservación de la energía mecánica deberían ser iguales; sin embargo sabemos que por el rozamiento se pierde una determinada cantidad de energía que se transforma en calor. Por esto conviene definir lo que se llama en rendimiento de una máquina como el cociente entre el trabajo útil sobre el objeto y el trabajoy energía aplicados a la máquina. Es evidente que el rendimiento será siempre menor que la unidad.
Las dos máquinas más simples son la palanca y el plano inclinado. El torno y la polea se consideran a veces como variaciones de la palanca. La cuña supone una combinación de planos inclinados, en tanto que el tornillo es en realidad un plano inclinado arrollado alrededor de un cilindro o cono.
Elsimple cambio de dirección de la energía mecánica ha de considerarse como un importante servicio de estas máquinas. Una polea simple transforma una fuerza descendente en otra ascendente; un gato de tornillo transforma un par en que permite vencer grandes resistencias con pequeñas potencias. A continuación un ejemplo de algunas de ellas:
2. EL PLANO INCLINADO
Se considera como una máquina simplecuyas aplicaciones prácticas son las rampas, pasamanos, etc.
La longitud del plano inclinado es simple mayor que la altura. Se tiene que cumplir:
Fd · d = P · h
Donde Fd es la fuerza en la dirección del plano inclinado que es la que realiza el movimiento, es por tanto, la fuerza motora. P es el peso del cuerpo y es la fuerza que se opone al movimiento, es la fuerza resistente. d es eldesplazamiento producido por la fuerza motora y h es el desplazamiento de la fuerza resistente. Como d es mayor que h, la fuerza motora Fd es menor que la fuerza resistente P.
3. MÁQUINAS QUE GIRAN ALREDEDOR DE UN EJE
3.1. LA PALANCA
Barra rígida, uno de cuyos puntos, denominado fulcro o punto de apoyo, se mantiene fijo. Una fuerza o presión aplicada en cualquier punto de la palanca puede equilibrarsemediante otra apropiada aplicada en otro punto. La relación entre la fuerza resistente, R o peso que ha de moverse, y la fuerza motora o potencia, P necesaria para ello es igual a la inversa de la existente entre las distancias de r y p de sus respectivos puntos de aplicación al fulcro, o sea:
P · p = R · r
A la distancia p se le llama brazo de la fuerza motora y a la distancia de r brazo de lafuerza motora. La fuerza motora por su brazo es igual a la fuerza resistente por el suyo.
Las palancas pueden ser:
De primer orden o género que tiene el punto de apoyo o fulcro entre el punto donde se aplica la fuerza motora y el punto donde se aplica la fuerza resistente.
De segundo orden o género que tiene el punto donde se aplica la fuerza resistente entre el fulcro y el punto donde se aplicala fuerza motora.
De tercer orden o género que tiene el punto donde se aplica la fuerza motora entre el fulcro y el punto donde se aplica la fuerza resistente.
Los movimientos de las piernas, brazos, dedos o cabeza del hombre proporcionan interesantes ejemplos de la acción de las palancas; en la mayoría de los casos, la potencia se aplica mediante los músculos adecuados, en un punto próximo al...