MÁQUINAS SIMPLES (con ejemplos)

 LAS PALANCAS EN EL CUERPO HUMANO

Nuestro cuerpo posee huesos que protegen los órganos, nos dan soporte y permiten que nos movamos. Asimismo, nuestro cuerpo está habilitado para realizar trabajos, por lo tanto, podemos asimilarlo con una máquina. Para que los huesos se muevan, es necesario que entren en acción los músculos que se unen a ellos. Estos movimientos que efectúan los huesos con ayuda de los músculos, pueden compararse funcionalmente con los de una palanca, que como ya sabemos, es una máquina que permite realizar un trabajo empleando un mínimo de energía.

Nuestra cabeza funciona como un balancín, por eso, el movimiento hacia adelante y hacia atrás se realiza como en una palanca de primer género. El punto de apoyo es la primera vértebra, la resistencia es el peso de la misma cabeza y la fuerza que realizan los músculos de la nuca, los cuales permiten mantener la cabeza en posición recta.

Nuestro pie se asemeja a una palanca de segundo género y permite a los músculos de la pantorrilla (P) levantar el peso del cuerpo (R) , sin esfuerzo.

Nuestro brazo funciona como una palanca de tercer género, donde el punto de apoyo es el codo. La resistencia está dada por el objeto que se pretende levantar y la potencia es la fuerza que realiza el músculo bíceps del brazo.

Poleas

Están constituidas por un disco que gira alrededor de un eje central y que tiene en la parte externa un canal, en donde se adapta un cable o cuerda. Se usa para elevar materiales en obras de construcción, para tendederos de ropa. Una polea es como un balancín: si das un tirón de la cuerda, un lado sube y el otro baja.

Poleas fijas:

si el disco va unido a un soporte mediante un gancho.


Poleas móviles:

si un extremo de la cuerda o cable va sujeto a un soporte. En este caso, el disco lleva un garfio que sostiene la carga.


Poleas combinadas:

consta de dos discos, uno fijo y otro móvil enlazados por un cable. La ventaja de esta polea es que con ella se requiere menos fuerza de la que se necesita con una polea fija, para mover una carga del mismo peso.

El plano inclinado

Es una máquina utilizada desde hace más de 4 000 años, que consiste en un plano rígido, que forma un ángulo agudo con una superficie horizontal. Para que el cuerpo se mueva hacia arriba por el plano inclinado, es necesario aplicarle una fuerza mayor que la necesaria para mantenerlo en equilibrio. Se utiliza para subir cuerpos a cierta altura. En general la fuerza aplicada será menor cuanto más pequeña sea la inclinación del plano, aunque el recorrido resulte más largo.

En donde la ventaja mecánica es igual a el peso sobre la fuerza aplicada.

Cuña

Éste es un elemento en forma de triángulo, que tiene como objeto penetrar un cuerpo produciendo una abertura como: un hacha, una barra, un cincel o un cuchillo.

En este caso la ventaja mecánica es igual a la distancia OA sobre la distancia AB.

Vm = OA / AB

Tornillo

Es una máquina de tipo plano inclinado, es similar a un sendero que sube en espiral hacia la cima de una colina, en lugar de hacerlo en línea recta. Los pasos de rosca de un tornillo tienen la misma función que el camino en espiral que sube la colina. Mientras más aristas presente el tornillo, más fácil será atornillarlo, pero más tiempo se necesitará, si se compara con un tornillo de menos pasos de rosca. Los tornillos tienen muchos usos, por ejemplo: para fijar tablas o láminas, obtener presiones y elevar objetos, como en los gatos de los coches.

Torno

Esta máquina tiene forma de cilindro, que puede girar sobre un eje horizontal y pasar por el centro de su diámetro, consiste en hacer girar un manubrio que le transmitirá movimiento (giro) al cilindro, haciendo que se enrolle una cuerda, la que puede sostener o levantar un objeto que una a ella. Esto se utiliza en pozos de agua.

La ventaja mecánica es igual al radio del manubrio sobre el radio del cilindro.

Vm = r1 / r2