MAQUINAS MECANICAS

MAQUINAS MECANICAS

publicidad

1. LAS MÁQUINAS Una máquina es un dispositivo mecánico que utiliza una energía para realizar un trabao! En las máquinas más simples" lo que se pretende normalmente es aprovec#ar el trabao de una cierta $uerza para obtener otra $uerza que realiza un trabao en condiciones más convenientes! En toda máquina act%an siempre dos $uerzas" una que produce el movimiento llamada $uerza motora o en algunos casos potencia& ' otra que se opone al movimiento llamada $uerza resistente o simplemente resistencia! El trabao que #ace la $uerza motora #a de ser igual al trabao de la $uerza resistente( )m * )r  +m , d * +r , r 

Siendo d el desplazamiento producido por la $uerza motora ' r el desplazamiento producido por la $uerza resistente! Si la $uerza motora es menor que la $uerza resistente" el desplazamiento de la $uerza motora que el de la $uerza resistente!  Ambos trabaos" por la conservaci-n de la energía mecánica deberían ser iguales& sin embargo sabemos que por el rozamiento se pierde una determinada cantidad de energía que se trans$orma en calor! .or esto conviene de$inir lo que se llama en rendimiento de una máquina como el cociente entre el trabao %til sobre el obeto ' el trabao ' energía aplicados a la máquina! Es evidente que el rendimiento será siempre menor que la unidad! /as dos máquinas más simples son la palanca ' el plano inclinado! El torno ' la polea se consideran a veces como variaciones de la palanca! /a cu0a supone una combinaci-n de planos inclinados" en tanto que el tornillo es en realidad un plano inclinado arrollado alrededor de un cilindro o cono! El simple cambio de direcci-n de la energía mecánica #a de considerarse como un importante servicio de estas máquinas! Una polea simple trans$orma una $uerza

descendente en otra ascendente& un gato de tornillo trans$orma un par en que permite vencer grandes resistencias con peque0as potencias! A continuaci-n un eemplo de algunas de ellas( 2. EL PLANO INCLINADO Se considera como una máquina simple cu'as aplicaciones prácticas son las rampas" pasamanos" etc! /a longitud del plano inclinado es simple ma'or  que la altura! Se tiene que cumplir( +d , d * . , # 1onde Fd es la $uerza en la direcci-n del plano inclinado que es la que realiza el movimiento" es por tanto" la $uerza motora! P es el peso del cuerpo ' es la $uerza que se opone al movimiento" es la $uerza resistente! d es el desplazamiento producido por la $uerza motora ' h es el desplazamiento de la $uerza resistente! Como d es ma'or que #" la $uerza motora Fd es menor que la $uerza resistente .! 3. MÁQUINAS QUE GIRAN ALREDEDOR DE UN EE 3.1. LA PALANCA

2arra rígida" uno de cu'os puntos" denominado $ulcro o punto de apo'o" se mantiene $io! Una $uerza o presi-n aplicada en cualquier punto de la palanca puede equilibrarse mediante otra apropiada aplicada en otro punto! /a relaci-n entre la $uerza resistente" R o peso que #a de moverse" ' la $uerza motora o potencia" P necesaria para ello es igual a la inversa de la e3istente entre las distancias de r ' p de sus respectivos puntos de aplicaci-n al $ulcro" o sea( . , p * 4 , r   A la distancia p se le llama brazo de la $uerza motora ' a la distancia de ! brazo de la $uerza motora! /a $uerza motora por su brazo es igual a la $uerza resistente por el su'o! /as palancas pueden ser( De primer orden o género que tiene el punto de apo'o o $ulcro entre el punto donde se aplica la $uerza motora ' el punto donde se aplica la $uerza resistente! De segundo orden o género que tiene el punto donde se aplica la $uerza resistente entre el $ulcro ' el punto donde se aplica la $uerza motora!

De tercer orden o género que tiene el punto

donde se aplica la $uerza motora entre el $ulcro ' el punto donde se aplica la $uerza resistente! /os movimientos de las piernas" brazos" dedos o cabeza del #ombre proporcionan interesantes eemplos de la acci-n de las palancas& en la ma'oría de los casos" la potencia se aplica mediante los m%sculos adecuados" en un punto pr-3imo al $ulcro" con lo que se logra una gran ventaa cinemática por el procedimiento más econ-mico! /a rueda" la manivela ' otros mecanismos son tipos especiales de lo que podría denominarse palanca de acci-n continua! El remo durante la boga act%a como una palanca" cu'o punto de apo'o se encuentra en la pala en contacto con el agua" la resistencia en el tolete o c#umacera ' la potencia en el mango! 3.2. POLEAS " APAREOS Con el nombre de apareo se conocen las combinaciones de poleas ' cuerdas que permiten elevar grandes cargas o tirar de ellas mediante es$uerzos relativamente peque0os! El apareo puede ser simple" doble o m%ltiple" seg%n que conste de una" dos o más poleas! En los dobles ' en los m%ltiples las poleas

pueden girar sobre un mismo ee o ir colocadas unas sobre otras en un soporte com%n! 5a' dos tipos de poleas $ias o m-viles( Con la polea simple fija puede elevarse una carga tirando #acia debao de la cuerda 6v7ase $igura8! 1espreciando los rozamientos ' la rigidez de la cuerda" la tensi-n es igual en sus dos ramales" de manera que la $uerza aplicada + es igual al peso .! En esta máquina simple la potencia p ' la resistencia r son iguales" como lo son los caminos recorridos por ambas" ' la %nica ventaa que o$rece es la de #acer más c-modo el es$uerzo ' la de cambiar la direcci-n la $uerza que #a' que aplicar! En la polea m-vil sencilla" cada ramal de la cuerda soporta la mitad de la carga" por lo que la potencia resulta igual a la mitad de la resistencia& pero tambi7n es evidente que" para elevar la carga #asta una altura determinada el e3tremo libre de la cuerda debe recorrer una distancia doble! Se cumple la regla de oro de la mecánica( 9 /o que se a#orra en $uerza se pierde en camino recorrido!: Un sistema que presenta la misma relaci-n de equilibrio o ventaa mecánica" pero que permite el tiro #acia abao" se obtiene combinando dos poleas" una $ia ' otra m-vil!

En la combinaci-n de dos uegos de poleas que se representa en la $igura" la carga queda soportada por cuatro ramales de cuerda" por lo que la potencia resulta igual a un cuarto de la resistencia ' la ventaa mecánica es ;& pero el e3tremo libre debe recorrer un camino cuatro veces ma'or que la altura a la que se eleva la carga! 3.3. #ORNOS Es un cilindro de radio !  apo'ado en soportes $ios" capaz de girar alrededor de un ee mediante un manubrio de longitud L situado en uno de sus e3tremos! Cuando la manivela da una vuelta completa" el desplazamiento de la $uerza motora es la longitud de la circun$erencia que describe < /! Mientras" el cilindro da a su vez una vuelta completa" el desplazamiento de la $uerza resistente de < r! < / * < r  Simpli$icando( +r , r * +m , / /a $uerza resistente F! por el radio del cilindro ! es igual a la $uerza motora F$ por el radio L de la manivela! %NDICE

PÁGINA =! M>QUINAS = QUINAS QUE I4AN  A/4E1E1?4 1E UN EBE @!=! /A .A/ANCA < @!
ran Enciclopedia Universal ASU4I

Domos =;" =" =J"
Enciclopedia Universal 2ásica

Domo ;