Máquinas

Para poder entender que es una máquina simple debemos definir primero lo que es una máquina.

Las Máquinas son dispositivos, instrumentos, aparatos o sistemas, que favorecen la utilización de las fuerzas, que se emplean para facilitar la realización del trabajo.

 

Clases de máquinas

Según su complejidad, de uno o más puntos de apoyo, las maquinas se clasifican en dos grupos:

Máquinas simples: son maquinas que poseen un solo punto de apoyo, las maquinas simples varían según la ubicación de su punto de apoyo.

 

Máquinas compuestas: son maquinas que están conformadas por dos o más maquinas simples.

 

Clasificación

Las máquinas simples suelen clasificarse en los siguientes tipos:

- Palancas

- Poleas

- Ruedas y ejes

- Plano inclinado

- Tornillo

- Cuñas

 

 

Palancas

Consiste en una barra recta que puede moverse alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro. El objetivo de la palanca es incrementar el efecto de una fuerza o cambiar su dirección. 

 

Fuerzas actuantes

 

Sobre la barra rígida que constituye una palanca actúan tres fuerzas:

- La potencia - P: es la fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.

 

- La resistencia - R: es la fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.

 

- La fuerza de apoyo - A: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, de tal forma de mantener la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.

 

Tipos de palanca

 

Dependiendo del dónde se ubique el punto de apoyo, podemos distinguir tres tipos de palancas:

 

- Palanca de primero tipo o grado:

 

En este caso, si deseas levantar un objeto pesado con una palanca, debes empujar hacia abajo para que el objeto suba, es decir, el punto de apoyo se encuentra entre el objeto que se desea levantar y donde se aplica la fuerza.

Al utilizar una palanca de primer tipo para levantar un objeto, aplicas una fuerza en uno de los extremos de la barra, en tanto que el cuerpo que vas a levantar se encuentra al otro extremo.

 

Ahora, la fuerza que tú ejerces sobre uno de los extremos se denomina potencia (contrapeso), que es la responsable del giro de la palanca en torno al punto de apoyo lo que hace que la palanca se mueva. La fuerza que aparece en el extremo opuesto se denomina resistencia (carga),que es la que hay que vencer.

El punto de apoyo está entre contrapeso o potencia y la resistencia.

Ahora para que la palanca sea realmente efectiva, el punto de apoyo debe estar mucho más cerca del cuerpo que se quiere levantar que del lugar donde se ejerce la fuerza o carga. Así, aplicando una pequeña fuerza en un amplio intervalo de distancia, se generará una gran fuerza de salida en un pequeño intervalo de distancia.

Como ejemplos clásicos podemos citar la pata de cabra, el balancín, los alicates o la balanza romana.

  

- Palanca de segundo tipo o grado:

 

Se caracteriza porque la fuerza a vencer (resistencia) se encuentra entre el fulcro (punto de apoyo) y la fuerza a aplicar.

Estas palancas tienen ventaja mecánica; es decir, aplicando poca fuerza se vence una gran resistencia. Con esto se consigue que el brazo de potencia siempre será mayor que el de resistencia y, en consecuencia, el contrapeso o potencia menor que la carga.

 

 

Un  buen ejemplo de esto lo constituyen las carretillas. En ellas, el punto de apoyo se encuentra en la rueda, y la fuerza se ejerce en los mangos, hacia arriba, para elevar la carga que está entre las ruedas y los mangos. Otros ejemplos son el cascanueces y la perforadora de hojas de papel.

- Palanca de tercer tipo o grado:

 

La carga ( potencia) está entre el punto de apoyo y la resistencia.

Estas palancas tienen desventaja mecánica; es decir, es necesario aplicar mucha fuerza para vencer poca resistencia. Con esto se consigue que el brazo de la resistencia siempre será mayor que el de la potencia y, en consecuencia,la potencia mayor que la carga.