maquinas simples

las maquinas simples son dispositivos utilizados en la vida cotidiana para facilitar el trabajo o en ingeniería para cambiar la magnitud y/o dirección que se puede aplicar una fuerza.
las 4 maquinas simples mas común utilizadas son:

PLANO INCLINADO
es una rampa o superficie plana con un angulo mucho menor de 90 grados respecto a la horizontal y en la mayoría de los casos los utilizamos para cambiar de nivel a un objeto empujándolo o deslizándolo sobre el.
su formula es:
(F)(L)=(W)(H)
F: FUERZA APLICADA (KG, N)
W: PESO DEL CUERPO (KG, N)
L: LONGITUD DEL PLANO (M, KM)
H: ALTURA DEL PLANO (M, KG)

EJ. CUANDO QUEREMOS SUBIR UNA CAJA POR UNA RAMPA DE EQUIPAJE

LA PALANCA
esta maquina simple consiste en una barra o varilla de metal o madera que se apoya sobre un punto fijo denominado fulcro o punto de apoyo.
nos ayuda a realizar un menor esfuerzo cuando deseamos mover un objeto. Cuando requerimos levantar un cuerpo pesado se coloca en el extremo mas corto  apoyando en el objeto para reducir el brazo de palanca, mientras que la fuerza aplicada se colocara a la mayor distancia posible del punto de apoyo o fulcro por lo tanto existe una relación entre distancias y fuerzas las cuales nos ayudan a efectuar nuestros correspondientes cálculos.
formula:
(F1)(D1)=(F2)(D2)
F1,F2: FUERZAS DE REACCIÓN Y ACCIÓN
D1.D2: BRAZOS DE PALANCA (acción y reacción)

VENTAJA MECÁNICA
VM=Q/F
Q: RESISTENCIA: PESO
F: FUERZA: POTENCIA

 TORNO
es la maquina que aprovecha el momento de torcion que se imprime a una rueda o cilindro por medio de una manivela, maquina simple construida por un cilindro de radio (R) que gira sobre un eje atraves de una manivela con radio (r) a la cual se le aplica una fuerza (F) que hace enrollar una cuerda en un cilindro sabiendo la carga el objeto a levantar.
FORMULAS:
(F)(r)=(W)(R)
R: RADIO DEL CILINDRO (M, CM)
r: RADIO DE LA MANIVELA (M,CM)
W: PESO
F: FUERZA APLICADA A LA MANIVELA

EJ. LA CAÑA DE PESCAR ES UN EJEMPLO DE TORNO PUES NECESITA DE UNA FUERZA PARA QUE LA CUERDA SE RECOJA

POLEAS
es una maquina simple y esta constituida por un disco acanalado que gira alrededor de un eje fijo por medio de un cuerda que pasa por el canal del disco.
para esta maquina simple se utilizara la siguiente formula:
F=W/2
W: PESO DEL OBJETO (N)
F: FUERZA APLICADA (N)

En las poleas la eficiencia se determina por medio del cociente obtenido al dividir el trabajo de salida/trabajo de entrada.

E=WS/WE(100)
E: EFICIENCIA
cuando utilizamos varias poleas de diferentes tamaños para levantar un objeto podemos observar que el esfuerzo se reduce y nos resulta levantar mas rápidamente un objeto determinado, a este tipo de arreglos se les denomina comúnmente como polipasto.
formula:
F=w/n
n: numero de poleas
F: fuerza aplicada
w: peso del objeto
EJ. EN LOS HELICÓPTEROS DE RESCATE UTILIZAN POLEAS QUE PERMITEN BAJAR Y SUBIR LA CAMILLA

 ENGRANES
es una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una maquina a otra.
un conjunto de 2 o mas engranajes que transmiten un movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes los cuales se utilizan para transmitir el movimiento para la realización de una actividad especifica.

FORMULA
(h1)(Z1)=(h2)(Z2)
Z1: dientes que tiene el engrane motriz (transmite)
Z2: dientes que tiene el engrane conducido (recibe)
n1: velocidad de rotación del engrane motriz (rpc)
n2: velocidad de rotación del engrane conducido

RELACIÓN DE TRANSMISIÓN

RT=No. DIENTES DEL ENGRANE RECEPTOR/No.DIENTES DEL ENGRANE TRANSMISOR


EJ. EN UN AUTO SE NECESITAN LOS ENGRANES QUE PERMITEN EL MOVIMIENTO DEL VEHÍCULO

TORNILLO
Transforma un movimiento giratorio en longitudinal.
cuando se gira una vuelta a un tornillo avanza la distancia que hay entre 2 filas y surcos adyacentes.
formula:
2(3.1416)(L)
Porque de manera circular se hace girar el tornillo para sujetar algunas partes mecánicas.
en esta maquina simple la ventaja mecánica tiene significado puro ya que existe una gran cantidad de fricción. Sin embargo se hace referencia a ella en algunos ejemplos de aplicación por lo tanto la ventaja es:

VM=2(3.1416)(L)/P

Por lo tanto en esta maquina simple el trabajo de entrada es igual al trabajo de salida es decir:

(R)(P)=(F)(R)(3.1416)(L)

R: RESISTENCIA
P: PESO DE LA ROSCA
F: FUERZA DE POTENCIA APLICADA
L: LONGITUD DE LA PALANCA DE ACCIÓN SOBRE EL TORNILLO


trabajo de entrada=trabajo de salida
(R)(P)=(F)(2(3.1416))(L)

EJ. EL SEGURO DE UNA PUERTA NECESITA QUE EL TORNILLO TENGA CIERTA PRESIÓN EN ELLA PARA PERMANECER FIJO Y NO SE MUEVA