Polipastos

Trabajo práctico Física

Concepto de máquina simple

En física, una máquina simple es un mecanismo o conjunto de mecanismos que transforman una fuerza aplicada en otra saliente, habiendo magnificado la magnitud de la fuerza, su dirección, su sentido o una combinación de ellas.

Todas las máquinas simples convierten una fuerza pequeña en una grande o viceversa.

Algunas convierten tambiénla dirección de la fuerza.

Una máquina simple facilita la realización de un trabajo, es un artefacto que los humanos usan para no gastar tanta fuerza en ellos mismos.

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), seráigual a la fuerza resultante multiplicada por la distancia resultante (trabajo resultante).

Elementos de una máquina simple

Las maquinas emplean en su funcionamiento, tres elementos fundamentales:

1. Punto de apoyo: es el punto sobre el cual se apoya o se mueve la maquina, también llamado fulcro, punto de eje o superficie sobre la cual se apoyan los dos próximos elementos.
2. Fuerzamotriz o potencia (Fp): es la fuerza que se aplica para hacer funcionar la maquina.
3. Fuerza de rozamiento (Fr): es la fuerza que hay que vencer para mover o deformar un cuerpo.

Otros elementos que deben considerar en el rendimiento de las maquinas son:

• La distancia entre el punto en el que se aplica la potencia y el punto en el que se realiza el apoyo.
• La distancia entre el puntode apoyo y el punto de aplicación de la resistencia.

Como ejemplo de máquinas simples podemos encontrar:

Palanca: es una barra rígida con un punto de apoyo, a la que se aplica una fuerza y que, girando sobre el punto de apoyo, vence una resistencia. Se cumple la conservación de la energía y, por lo tanto, la fuerza aplicada por su espacio recorrido ha de ser igual a la fuerza de resistenciapor su espacio recorrido.

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.

Cuña: transforma una fuerza vertical en dos horizontalesantagonistas. El ángulo de la cuña determina la proporción entre las fuerzas aplicada y resultante, de un modo parecido al plano inclinado.

Torno: Se denomina torno a un conjunto de máquinas herramientas que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en unmovimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas.

Polipasto: la proporción es distinta a la polea, pero se conserva igualmente la energía.

Polea: Una polea simple transforma el sentido de la fuerza; aplicando una fuerza descendente se consigue una fuerza ascendente. El valor de la fuerzaaplicada y la resultante son iguales, pero de sentido opuesto.

Las máquinas compuestas son combinaciones de estos 6 tipos de máquinas simples.

Poleas

Para arrastrar algunos objetos pesados se emplea una rueda que gira libremente sobre un eje y que está provista de una llanta con una forma apropiada para pasar una cuerda u objeto similar.

Este mecanismo es lo que se conoce como una polea,que constituye uno de los casos especiales de la palanca y pertenece al conjunto denominado como máquinas simples. La ventaja que nos proporciona es facilitar la aplicación de la fuerza. A partir de sus distintos tipos se consiguen diferentes combinaciones en función de la actividad a la que van a ser destinadas.

La polea se emplea principalmente para transmitir movimientos o para elevar...