Máquinas simples

Mecánica. Estática. Palanca. Plano inclinado. Poleas

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LAS PALANCAS

Tienen cientos de aplicaciones, se pueden usar como un remo un destornillador, unas tijeras, unas pinzas y una carretilla de mano son palancas.

La función es amplificar una potencia para así vencer mas fácilmente una resistencia.

Toda palanca utiliza un punto de apoyo llamado, FULCRO determinan su desarrollo mecánico.

Lo importante es que la resistencia se desplaza Arquímedes dijo “Dadme un punto de apoyo i te moveré la tierra “.

Un columpio parado y en general toda palanca con potencia y la resistencia compensadas están en equilibrio. Entonces la resistencia multiplicada por la distancia horizontal del fulcro, es igual a la potencia multiplicada por su distancia horizontal al fulcro.

Si un niño pesa 12.5kg y esta sentado a 3m del fulcro, podrá contrarrestar los 75kg del adulto sentado a 0.5m del fulcro al otro lado del columpio.

(12.5 * 3 = 75 * = 37.5).

En este ejemplo, el desarrollo mecánico es 75 dividido por 12.5 es decir 6. Puede también calcularse dividiendo la distancia de la potencia al fulcro por la correspondiente distancia de la resistencia: en este caso es 3: 0.5, es decir, de nuevo 6.

Existen tres clases de palancas:

Según la posición de la potencia P, la resistencia R y el punto de apoyo o fulcro F.

En las de primer genero:

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El fulcro esta entre la potencia y la resistencia como en las tijeras y las palancas para levantar peso.

En las de segundo genero

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La resistencia se halla entre la potencia y el fulcro como en las carretillas.

En las de tercer genero

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La potencia esta entre el fulcro y la resistencia, como en las pinzas.

PLANO INCLINADO

Para elevar verticalmente un bloque de 10 Tm, hay que hacer un esfuerzo de 10tm. Pero el esfuerzo necesario para empujarlo o arrastrarlo por una rampla de pendiente 1/20, si despreciamos el rozamiento, es solo de media tonelada. Sin embargo, para elevar un metro el bloque, sin embargo este debe recorrer 20 metros.

Así vemos que tal como ocurría con las palancas, es necesario un gran desplazamiento de la potencia para obtener uno pequeño de la resistencia; de hay la formula: “lo que se gana en esfuerzo se pierde en recorrido “.

La moderna tecnología ahorra espacio en las ramplas arrollándolas en espiral.

Un bloque pesado puede elvarse ligeramente hincando una cuña por debajo de el.

Una cuña equivale a dos planos inclinados acoplados. Pero en este caso, en lugar de desplazar un peso por el plano es el plano el que es empujado a lo largo del peso para así poder moverlo. El avance de una cuña en una fisura, por ejemplo, produce una enorme fuerza. Un hacha o un destral funcionan según este mismo principio.

Las roscas de un tornillo equivalen a un plano inclinado arrollado alrededor de un cilindro.

Esta disposición se llama hélice inclinada.

Y su geometría fue estudiada hacia el año -200 por el matemático griego Apolonio de Perga. Arquímedes invento un dispositivo para labrar tornillos, y su famosa maquina para bombear agua esta basada en el tornillo.

La distancia entre las roscas de un tornillo se llamo paso de rosca e indica la inclinación del plano inclinado correspondiente.

En una vuelta completa, un tornillo avanza una distancia igual a su paso.

La longitud de la palanca que hace girar al tornillo, dividida por el paso. Da el desarrollo mecánico

FUNCIONAMIENTO DE LAS POLEAS

En una polea, la rueda se halla en combinación con una cuerda, una cadena o una correa. En un engranaje, el borde de la rueda tiene dientes o una rosca espiral para endentarlo con otro engranaje de relieve similar.

Poleas y engranajes se pueden usar para transmitir un movimiento de rotación entre dos o más arboles o ejes. Si estos están cerca como un reloj o un motor de coche, suelen usarse engranajes; si están lejos, suelen usarse poleas.

Los engranajes se emplean también para cambiar hasta 90º la dirección de rotación de un árbol. Ruedas de varios diámetros, ya sean engranajes o poleas, permiten cambiar la velocidad de rotación.

Una correa circular transmite movimiento entre una polea en el árbol de un motor y otra en el árbol de una máquina, por ejemplo, un torno. Dando a la polea del motor o árbol conductor un diámetro distinto, desde la polea de la máquina. Las grúas y los aparejos don otra aplicación habitual de las poleas, en ellos, el movimiento se suele transmitir para obtener un desarrollo mecánico. La fuerza aplicada por el operario, es amplificada por una disposición de dos o más poleas, que permite elevar grandes pesos.

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