Maquinas Simples

3.4. MÁQUINAS SIMPLES.
1-Maquinaria Simple.
- Son aparatos destinados a equilibrar unas fuerzas con otras y trasladar el punto de aplicación de unas aplicando ligeramente la intensidad de otras. En toda máquina simple se distinguen dos fuerzas:
(Q) Resistencia, que es la aplicada al cuerpo que se quiere mover
(F) Potencia, que representa la fuerza que debe actuar a fin de equilibrar laresistencia del cuerpo y desplazar su punto de aplicación.
Se puede medir el trabajo de las máquinas calculando el producto de la fuerza por la distancia re¬corrida, en su misma dirección. Por ejemplo, si una persona levanta una caja que pesa diez kilogramos a una altura de un metro y medio, ha hecho diez kilogramos por un metro y medio, o sea quince kilográmetros de trabajo.
Hoy en día existenmáquinas de todas clases y tamaños, pero no importa cuán complejas puedan parecer, todas ellas son una combinación de vanas máquinas sim¬ples o modificaciones de una máquina simple.
Por máquina simple se entiende una máquina que se mueve por una sola fuerza.

La utilidad fundamental de las máquinas simples radica en que permiten obtener fuerzas mucho mayores que las ejercidas directamente así comocambiar la dirección y sentido de éstas.
Entre las máquinas simples suelen considerarse: la palanca, la polea, el torno, el plano inclinado, la cuña, el tornillo y la rueda con eje. Sin embargo, la polea y la ruda con eje pueden ser tratadas como tipos de palancas y polea y la cuña y el tornillo como variantes de plano inclinado, con lo cual las máquinas verdaderamente simples se reducirán a solodos: la palanca y el plano inclinado.


3.4.1. PALANCAS.
La palanca consiste en un cuerpo rígido que se apoya en un punto alrededor del cual puede girar. Mediante ella es posible aplicar fuerzas mucho mayores que las ejercidas directamente. El funcionamiento de la palanca puede ser explicado a partir de la condición de equilibrio de rotación. La ganancia de fuerza que proporciona unapalanca, también denominada ventaja mecánica (Vm), es la razón entre la magnitud de la fuerza obtenida, o “entrada”, y la magnitud de la fuerza obtenida, o “salida”.
Arquímedes (Siracusa, Sicilia, 287-272 a.c.). Definió la ley de la palanca y se le reconoce como el invento de la polea compuesta. Durante su estancia en Egipto invento el “tornillo sin fin” para elevar el agua de nivel.
Dependiendo delas posiciones que ocupen el punto de apoyo, el punto de aplicación de la fuerza ejercida y el de aplicación de la fuerza obtenida, se distinguen tres tipos de palanca: a) de primera clase, b) de segunda clase y c) de tercera clase. Los elementos de una palanca son:
a) Punto de apoyo (O).
b) Resistencia (Q) = Fuerza que se quiere vencer.
c) Potencia (F) = Fuerza que se aplica.
d) Brazo deresistencia (bQ) = distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la resistencia.
e) Brazo de potencia (bF) = distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la potencia.
El momento de la resistencia tiende a producir una rotación de la barra en sentido contrario a las agujas de un reloj, mientras que el momento de la potencia trata de efectuar la rotación en el mismo sentido quedichas agujas.
En consecuencia: Mq= Q•bQ y Mf= -F•bF
Géneros de palanca
• Palanca de primer género:
Una palanca es de primer género cuando el punto de apoyo está ubicado entre la resistencia y la potencia.
2) Palanca de segundo género:
Una palanca es de segundo género cuando la resistencia se halla entre el punto de apoyo y la potencia.
Como en las palancas de segundo género el brazo depotencia es siempre mayor que el brazo de resistencia, en todas ellas se gana fuerza.
• Palanca de tercer género:
Cuando la potencia se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia, la palanca es de tercer genero.
En este género de palancas, el brazo de potencia siempre es menor que el brazo de resistencia y, por lo tanto, la potencia es mayor que la resistencia. Entonces, siempre se...