Una máquina simple es un dispositivo mecánico que cambia la dirección o la magnitud de una fuerza. En general, éstas utilizan la palanca, también conocida como ventaja mecánica, para amplificar la fuerza. Los científicos del Renacimiento definieron seis máquinas simples basándose en documentos griegos antiguos. Hasta la revolución industrial, se creía que todas las máquinas eran una combinación de estas seis máquinas simples. Sin embargo, a finales del siglo XIX estaba claro que esto ya no era cierto, ya que las máquinas más complejas de la era industrial se basaban en docenas de elementos básicos que son análogos a las máquinas simples†. Las siguientes son las seis máquinas simples originales.
Palanca
Una palanca es una plataforma rígida que descansa sobre un pivote y que puede levantar una carga en un extremo cuando se aplica presión en el otro. El extremo utilizado para la elevación está más cerca del pivote. Una palanca permite levantar una carga con relativamente poca presión.
Rueda &Eje
Una máquina con una rueda unida a un eje más pequeño de manera que al girar la rueda se amplifica la fuerza en el eje.Una aplicación más común de la rueda es reducir la fricción de un vehículo que se desplaza por el suelo para conservar el impulso.
Polea
Una polea es una rueda montada que sostiene un cordón, una cuerda, una cadena o un implemento similar largo y flexible con gran resistencia a la tracción. Una sola polea no hace más que transferir la fuerza de un lugar a otro.Se pueden utilizar múltiples poleas para amplificar la fuerza.
Plano inclinado
Un plano inclinado, también conocido como rampa, es una plataforma plana que está inclinada en un ángulo. Se utiliza para elevar o mover cargas pesadas sobre obstáculos verticales. Esto requiere menos fuerza que la elevación de una carga en línea recta a costa de un aumento de la distancia de desplazamiento.
Cuña
Una cuña es una herramienta triangular que convierte la fuerza aplicada a su extremo romo en fuerzas perpendiculares a sus superficies inclinadas. Las cuñas crean una ventaja mecánica que viene dada por la relación entre la longitud de la inclinación de la cuña y su anchura. Así, las cuñas largas y delgadas amplifican más la fuerza que las cortas y gordas. Los dientes de las sierras, los cuchillos y las hachas son ejemplos de cuñas. Algunos elementos de fijación, como los clavos, también se basan en un diseño de cuña.
Tornillo
Un tornillo es un cilindro con una nervadura helicoidal continua. Se utilizan comúnmente como sujetadores también conocidos como tornillos y en las tapas de los frascos.
Los tornillos tienen una propiedad conocida como autobloqueo por la que ninguna fuerza de carga axial contra el eje hará que gire hacia atrás.Un tornillo puede ser diseñado para amplificar la fuerza y se utilizan en máquinas como las mordazas para este propósito.Un tornillo también puede utilizarse como máquina para mover cosas. Por ejemplo, un tornillo de agua es un tornillo dentro de una tubería o canal que puede ser girado para mover el agua. Esto fue utilizado por los antiguos egipcios y sigue siendo una máquina relevante hoy en día. Un tornillo de agua también se puede utilizar a la inversa para generar electricidad.
Máquinas compuestas
Las máquinas compuestas son máquinas que se componen de múltiples máquinas simples. Por ejemplo, una bicicleta compuesta por palancas, poleas, ruedas y ejes.
Resumen: Máquinas simples | ||
Tipo | ||
Definición (1) | Un dispositivo mecánico que cambia la dirección o la magnitud de una fuerza. | |
Definición (1) | Conjunto de seis dispositivos mecánicos fundacionales que se creía que eran la base de todas las máquinas antes de la primera revolución industrial. | |
Conceptos relacionados |
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Notas al pie
† A mediados y finales del siglo XIX, el ingeniero mecánico alemán Franz Reuleaux creó 300 modelos de mecanismos simples utilizados por las máquinas modernas. Consiguió reducirlos a 54 mecanismos fundamentales que se dividían en 12 clases. Estos son análogos a las máquinas simples.
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