Las maquinas, una
aplicacion de los
principios y leyes
del movimiento
Maquinas simples y
complejas
Las máquinas simples y compuestas son
elementos fundamentales en la física, ya que
nos permiten comprender y aplicar principios
como la fuerza, la dirección y la multiplicación de
la fuerza.
Las máquinas simples, como la palanca,
la polea y la cuña, se basan en principios físicos
clave, mientras que las máquinas compuestas
son combinaciones de varias máquinas simples
que realizan trabajos más complejos.
Estas herramientas son esenciales en nuestra
vida diaria y nos ayudan a entender cómo las
fuerzas interactúan para realizar trabajos.
Máquinas simples
Maquinas complejas
Son combinaciones de dos o más
máquinas simples que trabajan juntas
para realizar un trabajo más complejo.
Ejemplos incluyen el torno, la prensa
hidráulica y la bicicleta.
Estos son solo algunos ejemplos
de máquinas simples y máquinas
compuestas, y cada una tiene sus
propios elementos básicos y
funciones.
Palanca:
Elementos básicos: punto de apoyo (fulcro), brazo de
potencia, brazo de resistencia.
Funcionamiento: la palanca se utiliza para aumentar la
fuerza aplicada o modificar la dirección de la fuerza.
Plano inclinado:
Elementos básicos: altura, longitud, ángulo.
Funcionamiento: reduce la fuerza necesaria para
levantar un objeto al aumentar la distancia sobre la que
se aplica la fuerza.
Polea:
Elementos básicos: polea fija, polea móvil, cuerda.
Funcionamiento: cambia la dirección de la fuerza y/o la
magnitud de la fuerza necesaria para levantar un
objeto.
Ventaja mecanica real e ideal
• Ventaja mecánica real: se refiere a la relación entre la
fuerza de salida real y la fuerza de entrada real en una
máquina, teniendo en cuenta las pérdidas de energía
debido a la fricción, la deformación y otros factores que
reducen la eficiencia de la máquina.
• Ventaja mecánica ideal: es la relación teórica entre la
fuerza de salida ideal y la fuerza de entrada ideal en
una máquina, representando la amplificación teórica de
la fuerza en ausencia de pérdidas de energía.
• Eficiencia: es la capacidad de una máquina para
convertir la energía de entrada en trabajo útil, teniendo
en cuenta las pérdidas de energía, y se expresa como
un porcentaje que representa la relación entre la
potencia de salida real y la potencia de entrada real.
Ejemplo de
problema
Giro de
polea y eje
Una polea de 10cm de diametro se utiliza para
subir una cubeta con cemento que pesa 400N.
¿Cual debe ser la fuerza que se debe aplicar a la
cuerda para subir la cubeta por el otro extremo?
Fp = Fr
R
Fp = 400N
F
Para levanter una cubeta de cemento de 400N,
asumiendo que la polea es fija, tenemos que la fuerza
para aplicar tiene que ser igual a 400N.
Fuerza de
potencia (Fp)
Fuerza de
Resistencia (Fg)
Referencias
Oscar Cruz A. (2019), Universidad Autonoma de Nuevo Leon, La Ciencia del movimiento, 118134.
Giorgia State University (2008), Mecanica, HyperPhysics.
http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbasees/Mechanics/lever.html#:~:text=La%20ventaja%20mecánica%20ideal%2
0es,de%20la%20rueda%20o%20eje