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Diferentes tipos de máquinas y sus usos
Este artículo trata del concepto en física. Para el sello discográfico independiente, véase Simple Machines. Para el software del foro de Internet, véase Foro de Simple Machines. Para una cobertura más amplia de este tema, véase Mecanismo (ingeniería).
Una máquina simple es un dispositivo mecánico que cambia la dirección o la magnitud de una fuerza[2]. En general, pueden definirse como los mecanismos más simples que utilizan la ventaja mecánica (también llamada palanca) para multiplicar la fuerza[3]. Normalmente el término se refiere a las seis máquinas simples clásicas que fueron definidas por los científicos del Renacimiento:[4][5][6].
Una máquina simple utiliza una única fuerza aplicada para realizar un trabajo contra una única fuerza de carga. Ignorando las pérdidas por fricción, el trabajo realizado sobre la carga es igual al trabajo realizado por la fuerza aplicada. La máquina puede aumentar la cantidad de fuerza de salida, a costa de una disminución proporcional de la distancia recorrida por la carga. La relación entre la fuerza de salida y la aplicada se denomina ventaja mecánica.
Las máquinas simples pueden considerarse los “bloques de construcción” elementales de los que se componen todas las máquinas más complicadas (a veces denominadas “máquinas compuestas”[7][8])[3][9] Por ejemplo, en el mecanismo de una bicicleta se utilizan ruedas, palancas y poleas[10][11] La ventaja mecánica de una máquina compuesta no es más que el producto de las ventajas mecánicas de las máquinas simples que la componen.
Cuáles son las 7 máquinas simples
Explorar los tipos de máquinas simples, que son máquinas con pocas o ninguna pieza móvil. Examina las propiedades de los seis tipos de máquinas simples, que son poleas, cuñas, palancas, ejes, planos inclinados y tornillos.
¿Qué es una máquina simple? ¿Qué tienen en común las tijeras, las ruedas de bicicleta y las tapas de botellas? Son ejemplos de máquinas simples. ¿Sabías que una máquina no tiene que tener un motor para ser una máquina? Las máquinas simples tienen sólo una o dos partes, no tienen motores y facilitan el trabajo de las personas al cambiar la dirección o el tamaño de una fuerza aplicada.
Resumen de la lecciónRevisemos lo que hemos aprendido. Las máquinas simples nos facilitan la vida y utilizamos muchas de ellas todos los días. Las seis máquinas simples son la polea; la palanca, que utiliza un punto de apoyo, o un soporte que levanta o mueve cargas; la cuña; la rueda y el eje, que es una rueda con una varilla por el centro; los tornillos; y los planos inclinados. Lleva la cuenta de cuántas máquinas simples utilizas en un día; puede que te sorprendas.
Cinco máquinas simples
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.
Cuáles son los 6 tipos de máquinas
Las máquinas se limitan a transmitir el trabajo mecánico de una parte de un aparato a otra. Una máquina produce fuerza y controla la dirección y el movimiento de la fuerza, pero no puede crear energía. La capacidad de una máquina para realizar trabajo se mide por dos factores. Estos son (1) la ventaja mecánica y (2) la eficiencia. Ventaja mecánica. En las máquinas que sólo transmiten energía mecánica, la relación entre la fuerza ejercida por la máquina y la fuerza aplicada a la máquina se conoce como ventaja mecánica. Con la ventaja mecánica, la distancia que se moverá la carga será sólo una fracción de la distancia por la que se aplica el esfuerzo. Aunque las máquinas pueden proporcionar una ventaja mecánica superior a 1,0 (e incluso inferior a 1,0 si se desea), ninguna máquina puede realizar nunca más trabajo mecánico que el que se le aplica. Eficiencia. La eficiencia de una máquina es la relación entre el trabajo que proporciona y el trabajo que se realiza en ella. Aunque el rozamiento puede reducirse engrasando las piezas deslizantes o giratorias, todas las máquinas producen algo de rozamiento. Una palanca tiene un alto rendimiento debido a que tiene poca resistencia interna. El trabajo que realiza es casi igual al que recibe, ya que la energía consumida por el rozamiento es muy pequeña. En cambio, una polea puede ser relativamente ineficiente debido a que la fricción interna es mucho mayor. Las máquinas simples siempre tienen eficiencias inferiores a 1,0 debido a la fricción interna.
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