Practica maquinas simples

EXPERIMENTO 8
MÁQUINAS SIMPLES
1. Objetivos
1.1 Estudiar sistemas en equilibrio estático traslacional y rotacional
1.2 Calcular la ventaja mecánica para diferentes sistemas de poleas y
palancas
1.3 Adquirir habilidad para diseñar tablas de datos experimentales.
1.4 Recordar el método de estimación de la incertidumbre en las
mediciones directas que se van a realizar.
2. Preinforme
2.1Realizar el diagrama de cuerpo libre para los diferentes sistemas de
poleas de la figura 1. Suponga que tanto la polea como la cuerda carecen
de masa y que la fricción es nula.
2.2 Determinar el valor teórico de la fuerza en función de la masa colgada
al sistema de poleas que se debe aplicar para que se encuentren en
equilibrio estático.
2.3 Estudiar el concepto de torque.
2.4 Estudiarcondiciones de equilibrio estático y rotacional.
2.5 Diseñe las tablas que utilizará para la toma de datos

3. Fundamento Teórico
En la vida cotidiana se necesita resolver gran número de problemas tales
como: mover rocas enormes, elevar autos para repararlos, transportar objetos
o personas a grandes distancias, cortar árboles, etc. Para solucionar estos
retos se inventaron las máquinas como: lagrúa, la excavadora, la bicicleta, los
cohetes espaciales; el cuchillo, las pinzas de depilar, el computador o las
escaleras. Todos son ejemplos de máquinas y tienen en común, al menos, una
cosa: son inventos humanos cuyo fin es reducir el esfuerzo necesario para
realizar un trabajo mecánico.
Máquina: es cualquier dispositivo con el cual se cambia la magnitud, dirección,
o forma de aplicaciónde una fuerza para transformarla en otra saliente y
conseguir realizar un trabajo mecánico.
Clases de Máquinas: Se pueden clasificar en tres categorías de acuerdo a su
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complejidad cuchillo, cortaúñas, excavadora, cohete espacial, etc.
tecnología empleada pueden ser mecánicas, electrónicas, hidráulicas,
térmicas, etc.
número de pasos para realizar un trabajo se pueden clasificaren
máquinas simples (poleas, palancas, ruedas y ejes, planos inclinados,

tornillos y cuñas) y máquinas compuestas (que son combinaciones de
los seis tipos de máquinas simples).
Durante esta práctica de laboratorio se va a trabajar con máquinas simples,
las cuales se definen como máquinas que poseen un solo punto de apoyo y
realiza su trabajo mecánico en un solo paso. Algunos ejemplos quecumplen
las condiciones anteriores son: cuchillo, pinzas, rampa, cuña, polea simple,
rodillo, rueda, manivela, torno, hacha, balancín, tijeras, alicates, llave fija...
El funcionamiento de cualquier máquina simple es esencialmente el mismo:
una fuerza F se aplica sobre la máquina realizando un trabajo mecánico sobre
ella. Como consecuencia, la máquina ejerce una fuerza T (generalmente mayorque F) sobre su entorno al realizar trabajo útil. En cuanto a la energía, la
máquina recibe una cantidad de trabajo W F (el trabajo realizado por F) y
entrega un trabajo W T (el trabajo realizado por T). Si la máquina fuese ideal, es
decir, si no disipara la energía que recibe, el Principio de Conservación de la
Energía obligaría a que los dos trabajos fueran iguales: W T = W F
La capacidad deuna máquina para mover una carga se describe por medio de
su Ventaja Mecánica (VM), el cual representa el factor por el que la máquina
amplifica la fuerza que se le aplica.

Para evaluar que tan cerca está una máquina real de ser ideal, se define la
eficiencia (e) como la razón entre el trabajo útil producido y el trabajo
suministrado, esto es:

Todas las máquinas simples tendríaneficiencias cercanas al 100 % de no ser
por las fuerzas de rozamiento, por deslizamiento o rodamiento, lo que hace que
parte de la energía suministrada se disipe en forma de calor, por ejemplo.
Cuando el rozamiento es muy grande como en el caso del tornillo, la eficiencia
es  10 %. Sin embargo, en las palancas, en las ruedas y los ejes donde el
rozamiento es bajo, es posible que e  95 %.
Un...