Fundamentos de Máquinas Simples: Palancas, Poleas y Planos Inclinados
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Introducción a las Máquinas Simples
Una máquina simple es un mecanismo que transforma una fuerza aplicada en otra resultante, modificando la magnitud de fuerza, la dirección, la longitud del desplazamiento o todas.
Palanca
Barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo o eje por acción de dos fuerzas: resistencia y potencia.
Primer Género
El punto de apoyo está ubicado entre la resistencia y la potencia.
Segundo Género
La resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la potencia. Como el brazo de potencia es mayor que el brazo de resistencia, en todas se gana fuerza.
Tercer Género
Cuando la potencia se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia. El brazo de potencia es siempre menor que el brazo de resistencia y, por lo tanto, la potencia es mayor que la resistencia. Se pierde fuerza pero se gana comodidad.
Ley de Equilibrio
Mp = Mr
Polea
Dispositivo mecánico de tracción o elevación, formado por una rueda montada en un eje, con una cuerda que rodea la circunferencia de la rueda. El eje y la rueda son máquinas simples que constituyen casos especiales de palanca.
Polea Fija
No proporciona ventaja mecánica, ninguna ganancia en fuerza, solo cambia la dirección o sentido de la fuerza aplicada a través de la cuerda.
Polea Móvil
Disminuye a la mitad el peso del cuerpo. Conjunto de poleas, una de las cuales es fija, mientras que la otra es móvil. La ventaja es que el esfuerzo que se emplea representa la mitad del que se haría con una polea fija.
El brazo de la potencia es el doble de la resistencia.
Aparejos
Asociaciones de poleas para ahorrar fuerza.
Aparejos Potenciales
1 polea fija y N móviles. Cada polea divide la fuerza a la mitad. La fuerza se divide por 2 elevado a la cantidad de poleas: P = R/2n.
Aparejos Factoriales
Formada por un número de poleas fijas sobre la misma montura y otras móviles colocadas sobre la misma montura.
Si se tienen 2 aparejos (2 móviles factoriales y 2 móviles potenciales), el efecto es el mismo, reducen la misma fuerza. Con 2 poleas móviles, conviene el aparejo potencial.
El Plano Inclinado
El plano inclinado es una máquina simple que consiste en una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y sirve para elevar cuerpos a determinada altura.
Actúan las fuerzas normales, de fricción y la que ejerce la gravedad sobre el peso.