Sistemas de fuerzas y máquinas simples: palanca, plano inclinado, poleas y aparejos

Resumen

El documento presenta los sistemas de fuerzas (concurrentes, paralelas y en equilibrio) y las máquinas simples que facilitan el trabajo o ahorran esfuerzo. Describe la palanca, el plano inclinado, el torno, las poleas fijas y móviles, y los aparejos factorial y potencial. Incluye también los sistemas de unidades SI y SIMELA y la diferencia entre magnitudes escalares y vectoriales.

Puntos clave

Un sistema de fuerzas está en equilibrio cuando su resultante es nula.
Una máquina simple es un dispositivo que facilita un trabajo o ahorra esfuerzo.
La palanca se compone de R, P, BP, BR y PA, y se clasifica en tres géneros.
El plano inclinado permite levantar objetos deslizándolos y así ahorrar fuerza.
Los aparejos combinan poleas móviles y fijas; el factorial tiene la misma cantidad de poleas y el potencial incluye una polea fija que cambia la dirección de la fuerza.
Las magnitudes escalares expresan solo valor y unidad; las vectoriales además expresan sentido y dirección.

Ponte a prueba

Sistemas de Fuerzas

Sistema de fuerza: Ocurre cuando varias fuerzas actúan sobre un cuerpo rígido. Estas pueden tener igual o distinta dirección.
Sistema de equilibrio: Un sistema de fuerzas está en equilibrio cuando su resultante es nula.
Sistema de fuerzas concurrentes.
Sistema de fuerzas paralelas.

Máquinas Simples

Se denomina así a todo dispositivo que se emplea para facilitar un trabajo o ahorrar esfuerzo.

Tipos de Máquinas Simples

Palanca: Está formada por una barra rígida que se encuentra apoyada en algún punto de la misma. Sus elementos son: R (resistencia), P (potencia), BP (brazo de potencia), BR (brazo de resistencia) y PA (punto de apoyo). Se clasifica en tres géneros: 1.º (sube y baja), 2.º (carretilla), 3.º (caña de pescar).
Plano inclinado: Toda superficie lisa y pulida que forma un ángulo con la horizontal; se emplea para levantar objetos deslizándolos por el mismo y, de esta forma, ahorramos fuerza. Sus elementos son: P, F, H, L.
Torno: Dispositivo formado por un cilindro de madera o metal que gira sobre su propio eje. En uno de los extremos del eje tiene una manivela donde se aplica la fuerza necesaria.
Poleas fijas: Discos de madera o metal que poseen un eje que les permite girar y una armadura que los sujeta. En el borde del disco hay una ranura por la cual pasa una soga o cadena; en uno de los extremos se aplica la fuerza necesaria para levantar el objeto que se encuentra en el otro extremo.
Poleas móviles: Se encuentran sujetas por medio de uno de los extremos de la soga y el cuerpo que se quiere levantar se encuentra en la armadura de la misma.

Aparejos

Aparejo factorial: Dispositivo formado por combinaciones de poleas móviles y fijas que permiten ahorrar fuerza y facilitar el trabajo. Posee la misma cantidad de poleas.
Aparejo potencial: Formado por varias poleas móviles y una polea fija que permite cambiar la dirección de la fuerza que se debe aplicar para levantar el cuerpo.

Sistemas de Unidades

SI de unidades: Es el Sistema Internacional de unidades básicas y derivadas, con nombre propio. Se creó en 1960.
SIMELA: Sistema Métrico Legal Argentino. Se creó en 1972.

Magnitudes Físicas

Escalares: Son aquellas que expresan un valor y una unidad de medida. Ejemplos: temperatura, masa.
Vectoriales: Son aquellas que, además de representar un valor, también expresan un sentido y dirección. Ejemplos: cantidad de movimiento, aceleración.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una máquina simple?

Es todo dispositivo que se emplea para facilitar un trabajo o ahorrar esfuerzo. El documento describe la palanca, el plano inclinado, el torno y las poleas como ejemplos.

¿Cuál es la diferencia entre magnitudes escalares y vectoriales?

Las escalares expresan un valor y una unidad de medida, como la temperatura o la masa. Las vectoriales además expresan sentido y dirección, como la aceleración o la cantidad de movimiento.

¿Cuándo está en equilibrio un sistema de fuerzas?

Un sistema de fuerzas está en equilibrio cuando su resultante es nula.