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OSCAR ANTONIO VÁZQUEZ LARA “5 A”

COLEGIO DE BACHILLERES DE SAN LUIS POTOSÍ PLANTEL No. 26 SAN LUIS IV VESPERTINO “HALCONES” Carretera a Guadalajara No. 2000. Tel. y Fax (444) 8254061 y 8255676

NOMBRE: OSCAR ANTONIO VÁZQUEZ LARA MATERIA: TEMAS SELECTOS DE FÍSICA COLEGIO DE BACHILLERES NUMERO DE 26

GRUPO “5TO A”


OSCAR ANTONIO VÁZQUEZ LARA “5 A”

“MAQUINAS SIMPLES Y SUS APLICACIONES”

Maqui nas simples

Cuando la máquina es sencilla y realiza su trabajo en un solo paso nos encontramos ante una máquina simple. Muchas de estas máquinas son conocidas desde la prehistoria o la antigüedad y han ido evolucionando incansablemente (en cuanto a forma y materiales) hasta nuestros días. Algunas inventos que cumplen las condiciones anteriores son: cuchillo, pinzas, rampa, cuña, polea simple, rodillo, rueda, manivela, torno, hacha, pata de cabra, balancín,

tijeras, alicates, llave fija... Las máquinas simples se pueden clasificar en tres grandes grupos que se corresponden con el principal operador del que derivan: palanca, plano inclinado y rueda.

LA PALANCA La palanca es un operador compuesto de una barra rígida que oscila sobre un eje (fulcro). Según los puntos en los que se aplique la potencia (fuerza que provoca el movimiento) y las posiciones relativas de eje y barra, se pueden conseguir tres tipos diferentes de palancas a los que se denomina: de primero, segundo y tercer género (o grado). El esqueleto humano está formado por un conjunto de palancas cuyo punto de apoyo (fulcro) se encuentra en las articulaciones y la potencia en el punto de unión de los tendones con los huesos; es por tanto un operador presente en la naturaleza. De este operador derivan multitud de máquinas muy empleadas por el ser humano: cascanueces, alicates, tijeras, pata de cabra, carretilla, remo, pinzas etc… FORMULA F1.d1=F2.d2 F1,F2= Fuerzas de acción y reacción d1,d2= Brazos de palanca (acción y reacción) APLICACIONES: Sus aplicaciones van de lo más simple como cuando quitamos un tonillo de una madera, cuando vamos remando en un pequeño barco, cuando un empleado de coca cola usa un diablito de carga, cuando se quita una llanta ponchada y se usa una cruceta, en fin la palanca está presente en muchas ocasiones.


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VENTAJA MECÁNICA La ventaja mecánica de una maquina simple se define como la relación que existe entre la fuerza de salida o carga levantada y el valor de la fuerza aplicada para levantar dicho peso la cual estará definida con la siguiente expresión. FORMULA Vm= Fs/ Fe Esta relación determina la eficacia de la maquina simple, en el sentido de que cuanto mayor sea el resultado mayor será la eficiencia de la máquina. EL PLANO INCLINADO

El plano inclinado es un operador formado por una superficie plana que forma un ángulo oblicuo con la horizontal.

Las rampas que forman montañas y colinas son planos inclinados, también pueden considerarse derivados de ellas los dientes y las rocas afiladas, por tanto este operador también se encuentra presente en la naturaleza. APLICACIONES: De este operador derivan máquinas de gran utilidad práctica como: broca, cuña, hacha, sierra, cuchillo, rampa, escalera, tornillo-tuerca, tirafondos etc… FORMULA F.L= w.h F= fuerza aplicada W= peso del objeto L= longitud del plano h= altura del plano

LA RUEDA La rueda es un operador formado por un cuerpo redondo que gira respecto de un punto fijo denominado eje de giro. Normalmente la rueda siempre tiene que ir acompañada de un eje cilíndrico (que guía su movimiento giratorio) y de un soporte (que mantiene al eje en su posición). APLICACIONES: Aunque en la naturaleza también existen cuerpos redondeados (troncos de árbol, cantos rodados, huevos...), ninguno de ellos cumple la función de la rueda en las máquinas, por tanto se puede considerar que esta es una máquina totalmente artificial.


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Las aplicaciones de la rueda han acompañado a la humanidad en una dirección de total avance, ya que la rueda asido de enorme trascendencia. Las necitamos para que un automóvil avance y por lo consecuente trasladamos objetos más rápido y sin menor esfuerzo.

POLEAS Y ARREGLOS Esta máquina simple está constituida por un disco acanalado que gira alrededor de un eje fijo por medio de una cuerda que pasa por el mismo canal. POLEA FIJA: Este tipo de máquina cuelga de un punto fijo y aunque no disminuye la fuerza ejercida, que es igual a la resistencia, facilita muchos trabajos. La polea fija simplemente permite una mejor posición para tirar de la cuerda, ya que cambia la dirección y el sentido de las fuerzas. Por ejemplo, en un pozo se consigue subir un cubo lleno de agua de forma más cómoda para nuestra anatomía, tirando hacia abajo en vez de alzándolo Sólo con una cuerda y una rueda se puede arreglar el cambio de dirección. Se fija la rueda a un soporte y se pasa una cuerda por la rueda hasta alcanzar la carga. Al tirar desde el otro extremo de la cuerda, se puede elevar la carga hasta la altura en que se halla fija la polea. El propio peso del cuerpo de la persona que tira se constituye en una ayuda. POLIPASTO: Esta clase de máquina también se llama aparejo y se utiliza para poder levantar grandes pesos mediante un esfuerzo moderado. El polipasto se compone de un sistema de poleas fijas y móviles, con lo que consigue los efectos de las dos. POLEA MÓVIL: En esta modalidad, la polea está unida al objeto y puede moverse verticalmente a lo largo de la cuerda. De este modo, la fuerza se multiplica, ya que la carga es soportada por ambos segmentos de cuerda (cuantas más poleas móviles tenga un conjunto, menos esfuerzo se necesita para levantar un peso). La fuerza motriz que se emplea para alzar una carga es la mitad que la resistencia, aunque para ello se tenga que tirar de la cuerda el doble de la distancia. Esta polea se une a la carga y no a la viga. Una polea móvil simple es una palanca de segunda clase que multiplica la fuerza ejercida. La carga es soportada en igual magnitud por ambos segmentos de cuerda esto hace que la fuerza que es necesario aplicar disminuya a la mitad. Sin embargo, se debe tirar la cuerda a una distancia mayor. APLICACIONES: La polea se emplea principalmente para transmitir movimientos o para elevar cargas. La forma que adoptan las acanaladuras de las ruedas cambia en función del tipo de objeto


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que vaya a pasar por ellas. Por este motivo, pueden ser de sección semicircular, para el paso de los cables o las cuerdas; trapezoidal, en el caso de correas con esta forma; y alveolada, para el paso de cadenas. Como ejemplo, en el precursor del ascensor, las cuerdas de elevación pasaban a través de una polea. Algunos ascensores hidráulicos aplican un sistema de cuerdas y poleas. La cabina de algunos de ellos cuelga de unos cables que pasan por unas poleas colocadas. Su fórmula es la siguiente: FORMULA F=w/2 TORNO Maquina que aprovecha el momento de torsión que se incline a una rueda o cilindro por medio de la manivela y su fórmula es la siguiente: F.r= w.R R= radio del cilindro F= fuerza aplicada r= radio de la manivela w= peso

Maquina simple constituida por un cilindro de radio (R) el cual permitirá aumentar o disminuir el esfuerzo, este cilindro debe girar sobre su propio eje, se puede observar que en conjunto actúa con una manivela de radio (r) que también permitirá aumentar o disminuir el esfuerzo dependiendo del diámetro o trayectoria que describa al momento en que se aplique la fuerza (F) que permitirá enrollar la cuerda o cable en el cilindro para subir o bajar el objeto. ENGRANAJE Engranaje es una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes. Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa. TIPOS DE ENGRANAJES La clasificación de los engranajes se efectúa según la disposición de sus ejes de rotación y según los tipos de dentado. Según estos criterios existen los siguientes tipos de


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engranajes: Ejes paralelos: • Cilíndricos de dientes rectos • Cilíndricos de dientes helicoidales • Doble helicoidales Ejes perpendiculares • Helicoidales cruzados

• Cónicos de dientes rectos • Cónicos de dientes helicoidales • Cónicos hipoides • De rueda y tornillo sinfín FORMULA Rt= N.Er/ N.Et

CUÑA Es una aplicación del plano inclinado la cual consta de 2 planos inclinados terminados en punta y su principal utilidad es para separar superficies en 2 partes o para cortar, para detener o ajustar por ejemplo un hacha, un cuchillo, etc.

TORNILLO Es otra aplicación del plano inclinado y es esencialmente un plano inclinado enrollado de forma continua alrededor de un eje cilíndrico y principalmente se utiliza para unir o sujetar objetos.

CONCLUSIÓN:

En conclusión con toda mi síntesis sobre maquinas simples, es poder entender todo lo que logramos con estos recursos que a simple vista parecen ser cosas que no son de gran ayuda, sin embargo gracias a ellas la humanidad a encontrado la forma de lograr realizar tareas que necesitaban de gran fuerza y que con ellas solo se aplica una mínima de ella. Con las maquinas simples se crean las maquinas más complejas. Una maquina es cuando esta te permite cargar grandes pesos aplicando una fuerza mínima.


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Las maquinas simples se pueden clasificar en tres tipos: el plano inclinado, la palanca y la rueda. El plano inclinado consiste en una superficie que forma una Angulo de separación, posibilita, por ejemplo, una rampa para un vehiculó. La palanca es un compuesto rígido al cual se le aplica determinada fuerza en un punto logrando así mayor fuerza, por ejemplo cuando quitamos un clavo. La rueda es un objeto redondo el cual gira para su movimiento contrario a una objeto rígido con cualquier otra forma.

BIBLIOGRAFÍA:

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_simple.htm http://fisicafacilmaquinassimples.blogspot.mx/ http://www.youtube.com/watch?v=vq9aI_w6WgI


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