Maquina Simple

Máquina simple
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 no se crea ni se destruye, solo se transforma). La fuerzaaplicada, 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, la cuña, etc.
No se debe confundir una máquina simple conelementos de máquinas, mecanismos o sistema de control o regulación de otra fuente de energía.
* La cuña transforma una fuerza vertical en dos horizontales antagonistas. El ángulo de la cuña determina la proporción entre las fuerzas aplicada y resultante, de un modo parecido al plano inclinado.
* La palanca es una barra rígida con un punto de apoyo, a la que se aplica una fuerza y que, girandosobre el punto de apoyo, vence una resistencia. Se cumple la conservación de la energía y, por tanto, la fuerza aplicada por su espacio recorrido ha de ser igual a la fuerza de resistencia por su espacio recorrido.
Con independencia del tipo de palanca, la ventaja mecánica se calcula de la misma manera. Sólo hay que considerar el valor de ambas fuerzas y el brazo de cada una de ellas (definidocomo la distancia entre el punto de apoyo y el punto de aplicación de la fuerza).
Para que exista equilibrio, los momentos de ambas fuerzas deben ser iguales, de manera que
F resistente R resistente = F aplicada R aplicada
Donde
F resistente : fuerza resistente
R resistente : brazo de la fuerza resistente
F aplicada : fuerza aplicada
R aplicada : brazo de la fuerza aplicada
Por lo querespecta a la ventaja mecánica,
A = R aplicada / R resistente
* En el plano inclinado se aplica una fuerza para vencer la resistencia vertical del peso del objeto a levantar. Dada la conservación de la energía, cuando el ángulo del plano inclinado es más pequeño se puede levantar más peso con una misma fuerza aplicada pero, a cambio, la distancia a recorrer será mayor.
La fuerza aplicada debe serF aplicada = m g sen(ø)
Donde
m : masa de la carga
g : aceleración de la gravedad
ø : ángulo que forma el plano inclinado con el suelo
La altura subida por la carga es
H = L sen(ø)
donde
H : altura subida por la carga
L : desplazamiento causado por la fuerza aplicada
De manera que la ventaja mecánica resulta ser simplemente
A = 1 / sen(ø) = L / H
* La polea simple transforma elsentido de la fuerza; aplicando una fuerza descendente se consigue una fuerza ascendente. El valor de la fuerza aplicada y la resultante son iguales, pero de sentido opuesto. En un polipasto la proporción es distinta, pero se conserva igualmente la energía. El desplazamiento que causa la fuerza sobre la cuerda iguala la altura subida por la carga. De manera que
L = H A = 1
Donde
A : ventajamecánica
L : desplazamiento causado por la fuerza aplicada
H : altura subida por la carga
Por lo que respecta a la fuerza aplicada, sabemos que
F aplicada = m g
Donde
m : masa de la carga
g : aceleración de la gravedad

* El mecanismo tuerca husillo trasforma un movimiento giratorio aplicado a un volante o manilla, en otro rectilíneo en el husillo, mediante un mecanismo de tornillo ytuerca. La fuerza aplicada por la longitud de la circunferencia del volante ha de ser igual a la fuerza resultante por el avance del husillo. Dado el gran desarrollo de la circunferencia y el normalmente pequeño avance del husillo, la relación entre las fuerzas es muy grande.
* Se llama polipasto a un mecanismo que se utiliza para levantar o mover una carga aplicando un esfuerzo mucho menor que...