¿Cuáles son los tipos de máquinas simples y sus características?

Seis tipos de máquinas simples

Las máquinas simples son dispositivos con pocas o ninguna pieza móvil que facilitan el trabajo. Los alumnos conocen los seis tipos de máquinas simples -la cuña, la rueda y el eje, la palanca, el plano inclinado, el tornillo y la polea- en el contexto de la construcción de una pirámide, y adquieren conocimientos de alto nivel sobre herramientas que se han utilizado desde la antigüedad y que siguen utilizándose en la actualidad. En dos actividades prácticas, los alumnos comienzan a diseñar su propia pirámide realizando cálculos de materiales y evaluando y seleccionando un lugar de construcción. Las seis máquinas simples se examinan con mayor profundidad en las siguientes lecciones de esta unidad.

¿Por qué los ingenieros se interesan por las máquinas simples? ¿Cómo ayudan estos dispositivos a los ingenieros a mejorar la sociedad? Las máquinas simples son importantes y comunes en nuestro mundo actual en forma de dispositivos cotidianos (palancas, carretillas, rampas de carretera, etc.) que los individuos, y especialmente los ingenieros, utilizan a diario. Los mismos principios físicos y ventajas mecánicas de las máquinas simples que utilizaban los ingenieros de la antigüedad para construir pirámides son los que emplean los ingenieros de hoy para construir estructuras modernas como casas, puentes y rascacielos. Las máquinas simples proporcionan a los ingenieros herramientas adicionales para resolver los retos cotidianos.

Cuáles son los 6 tipos de máquinas

El trabajo se realiza aplicando una fuerza sobre una distancia. Estas seis máquinas simples crean una fuerza de salida mayor que la de entrada; la relación de estas fuerzas es la ventaja mecánica de la máquina. Las seis máquinas simples enumeradas aquí se han utilizado durante miles de años, y la física que hay detrás de varias de ellas fue cuantificada por el filósofo griego Arquímedes (ca. 287-212 a.C.). Cuando se combinan, estas máquinas pueden utilizarse juntas para crear una ventaja mecánica aún mayor, como en el caso de la bicicleta.

Una palanca es una máquina simple que consiste en un objeto rígido (a menudo una barra de algún tipo) y un punto de apoyo (o pivote). La aplicación de una fuerza en un extremo del objeto rígido hace que éste gire alrededor del fulcro, provocando un aumento de la fuerza en otro punto del objeto rígido. Hay tres clases de palancas, dependiendo de la relación entre la fuerza de entrada, la fuerza de salida y el fulcro. La palanca más antigua se utilizaba como balanza en el año 5000 a.C.; se atribuye a Arquímedes la frase “Dadme un lugar donde pararme y moveré la tierra”. Los bates de béisbol, los balancines, las carretillas y las palancas son todos tipos de palancas.

Diferentes tipos de máquinas y sus usos

La cuña (divisor de troncos o cuchilla)Se utiliza para convertir una fuerza aplicada en la dirección del movimiento de la cuña en una acción de división que actúa en ángulo recto con la cuchilla. Suele utilizarse para partir, cortar o levantar objetos pesados en función del ángulo de los lados de la cuña.

La rueda y el eje (volante o destornillador)Combina una rueda con un eje central fijo que asegura que ambos deben girar juntos. Una pequeña fuerza aplicada en el borde de la rueda se convierte mediante la rotación en una fuerza más potente en el eje más pequeño. Este efecto puede invertirse aplicando una gran fuerza en el eje más pequeño, lo que da lugar a una fuerza menor en el borde de la rueda más grande con una velocidad de rotación mucho mayor.

El tornillo (gato de coche estilo tijera o enrollador de ventanas)La rotación de un eje roscado puede convertirse en un movimiento en cualquier dirección a lo largo del eje de rotación dependiendo de la dirección de su rosca en espiral. Un tornillo actúa como un “plano inclinado” que se ha enrollado alrededor de un eje. Se suelen utilizar con engranajes o como mecanismo de fijación.

Las máquinas simples y sus usos

Las máquinas simples son dispositivos con pocas o ninguna pieza móvil que facilitan el trabajo. Los alumnos conocen los seis tipos de máquinas simples -la cuña, la rueda y el eje, la palanca, el plano inclinado, el tornillo y la polea- en el contexto de la construcción de una pirámide, con lo que adquieren conocimientos de alto nivel sobre herramientas que se han utilizado desde la antigüedad y que siguen utilizándose en la actualidad. En dos actividades prácticas, los alumnos comienzan a diseñar su propia pirámide realizando cálculos de materiales y evaluando y seleccionando un lugar de construcción. Las seis máquinas simples se examinan con mayor profundidad en las siguientes lecciones de esta unidad.

¿Por qué los ingenieros se interesan por las máquinas simples? ¿Cómo ayudan estos dispositivos a los ingenieros a mejorar la sociedad? Las máquinas simples son importantes y comunes en nuestro mundo actual en forma de dispositivos cotidianos (palancas, carretillas, rampas de carretera, etc.) que los individuos, y especialmente los ingenieros, utilizan a diario. Los mismos principios físicos y ventajas mecánicas de las máquinas simples que utilizaban los ingenieros de la antigüedad para construir pirámides son los que emplean los ingenieros de hoy para construir estructuras modernas como casas, puentes y rascacielos. Las máquinas simples proporcionan a los ingenieros herramientas adicionales para resolver los retos cotidianos.