martes, 16 de julio de 2013

LA PALANCA

HISTORIA DE LA PALANCA


El descubrimiento de la palanca y su empleo en la vida cotidiana proviene de la época prehistórica. Su empleo cotidiano, en forma de , está documentado desde el tercer milenio a. C. –en sellos cilíndricos de Metoposcopia– hasta nuestros días. El manuscrito más antiguo que se conserva con una mención a la palanca forma parte de la Sinagoga o Colección matemática de Pappus de Alejandría , una obra en ocho volúmenes que se estima fue escrita alrededor del año 340. Allí aparece la famosa cita de Arquímedes



FUERZAS DE LA PALANCA


Sobre la barra rígida que constituye una palanca actúan tres fuerzas:
  • La potenciaP: es la fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.
  • La resistenciaR: es la fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.
  • La fuerza de apoyo: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, de tal forma de mantener la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.
  • Brazo de potenciaBp: la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza de potencia y el punto de apoyo.
  • Brazo de resistenciaBr: distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo.




LEY DE LA PALANCA



En física, la ley que relaciona las fuerzas de una palanca en equilibrio se expresa mediante la ecuación:

   P \times Bp =
   R \times Br
Ley de la palanca: Potencia por su brazo es igual a resistencia por el suyo.
Siendo P la potencia, R la resistencia, y Bp y Br las distancias medidas desde el fulcro hasta los puntos de aplicación de PR respectivamente, llamadas brazo de potencia y brazo de resistencia.
Si en cambio una palanca se encuentra rotando aceleradamente, como en el caso de una catapulta, para establecer la relación entre las fuerzas y las masas actuantes deberá considerarse la dinámica del movimiento en base a los principios de conservación de cantidad de movimiento y momento angular.




TIPOS DE PALANCA


Primera Clase:En la palanca de primera clase, el fulcro se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Se caracteriza en que la potencia puede ser menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia. Para que esto suceda, el brazo de potencia Bp ha de ser mayor que el brazo de resistencia Br.
Cuando se requiere ampliar la velocidad transmitida a un objeto, o la distancia recorrida por éste, se ha de situar el fulcro más próximo a la potencia, de manera que Bp sea menor que Br.
Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras, las tenazas, los alicates o la catapulta (para ampliar la velocidad). En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de palancas de primer género, como el conjunto tríceps braquial - codo - antebrazo.
Palanca de primera clase.




Segunda Clase:En la palanca de segunda clase, la resistencia se encuentra entre la potencia y el fulcro. Se caracteriza en que la potencia es siempre menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla, los remos y el cascanueces.
Palanca de segunda clase.



Tercer Clase:En la palanca de tercera clase, la potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la resultante; y se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él.
Ejemplos de este tipo de palanca son el quitagrapas caña de pescar y la pinza de cejas; y en el cuerpo humano, el conjunto codo - bíceps braquial - antebrazo, y la articulación temporomandibular.
Palanca de tercera clase.






















POLEA

HISTORIA DE LA POLEA

La única nota histórica sobre su uso se debe a Plutarco, quien en su obra Vidas paralelas (c. 100 a. C.) relata que Arquímedes, en carta al rey Hierón de Sira cusa, a quien lo unía gran amistad, afirmó que con una fuerza dada podía mover cualquier peso e incluso se jactó de que si existiera otra Tierra, yendo a ella podría mover ésta. Hierón, asombrado, solicitó a Arquímedes que realizara una demostración
Acordaron que el objeto a mover fuera un barco de la armada del rey, ya que Hierón creía que éste no podría sacarse de la dársena y llevarse a dique seco sin el empleo de un gran esfuerzo y numerosos hombres. Según relata Plutarco, tras cargar el barco con muchos pasajeros y con las bodegas repletas, Arquímedes se sentó a cierta distancia y tirando de la cuerda alzó sin gran esfuerzo el barco, sacándolo del agua tan derecho y estable como si aún permaneciera en el mar.

PARTES DE LA POLEA

Esta compuesta por tres partes:
  1. La llanta: Es la zona exterior de la polea y su constitución es esencial, ya que se adaptará a la forma de la correa que alberga.
  2. El cuerpo: Las poleas estarán formadas por una pieza maciza cuando sean de pequeño tamaño. Cuando sus dimensiones aumentan, irán provista de nervios y/o brazos que generen la polea, uniendo el cubo con la llanta.
  3. El cubo: Es el agujero cónico y cilíndrico que sirve para acoplar al eje. En la actualidad se emplean mucho los acoplamientos cónicos en las poleas, ya que resulta muy cómodo su montaje y los resultados de funcionamiento son excelentes.






POLEA SIMPLE FIJA

La manera más sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso. 

Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habría requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una dirección más conveniente. 








POLEA MÓVIL


Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga. 

La polea simple móvil produce una ventaja mecánica: la fuerza necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habría sido requerida para levantar la carga sin la polea. Por el contrario, la longitud de la cuerda de la que debe tirarse es el doble de la distancia que se desea hacer subir a la carga. 


POLEA COMPUESTA


Existen sistemas con múltiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecánica, es decir, elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son diversos, aunque tienen algo en común, en cualquier caso se agrupan en grupos de poleas fijas y móviles: destacan los polipastos












































martes, 9 de julio de 2013

EJEMPLOS DE MAQUINAS SIMPLES Y SU FUNCION

¿EJEMPLOS DE MAQUINAS SIMPLES Y SU FUNCIÓN?

LA RUEDA:
La rueda es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Puede ser considerada una máquina simple, y forma parte del conjunto denominado elementos de maquinas.





LA PALANCA:
La palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza y un desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.



LA POLEA:
Una polea, es una máquina simple, un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza. Además, formando conjuntos —aparejos o polipastos— sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.




EL TORNILLO:
Se denomina tornillo a un elemento u operador mecánico cilíndrico con una cabeza, generalmente metálico, aunque pueden ser de madera o plástico, utilizado en la fijación temporal de unas piezas con otras, que está dotado de una caña roscada con rosca triangular,




EL PLANO INCLINADO:
El plano inclinado es una superficie plana que forma con otra un ángulo muy agudo (mucho menor de 90º). En la naturaleza aparece en forma de rampa, pero el ser humano lo ha adaptado a sus necesidades haciéndolo móvil, como en el caso del hacha o del cuchillo.



EL POLIPASTO:
Un aparejopolipasto o polispasto es una máquina compuesta por dos o más poleas y una cuerdacable o cadena que alternativamente va pasando por las diversas garruchas de cada una de aquellas. Se utiliza para levantar o mover una carga con una gran ventaja mecánica


EL TORNO:
Se denomina torno (del latín tornus, y este del griego τόρνος, giro, vuelta)1 a un conjunto de máquinas y herramientas que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de centraje



LA CUÑA:
La cuña es una máquina simple que consiste en una pieza de madera o de metal con forma de prisma triangular con la punta muy filosa. Técnicamente es un doble plano inclinado portátil. Sirve para hender o dividir cuerpos sólidos, para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos o para llenar alguna raja o círculo.


ENGRANAJE:
Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona' y la menor 'piñón'. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas



TUERCA HUSILLO:
El mecanismo tuerca husillo es un mecanismo que convierte el movimiento de rotación en movimiento lineal, y un par de torsión (fuerza de rotación) a una fuerza lineal.

















































QUE ES UNA MAQUINA SIMPLE

¿QUE ES UNA MAQUINA SIMPLE?

Una máquina simple es un artefacto mecánico que transforma un movimiento en otro diferente, valiéndose de la fuerza recibida para entregar otra de magnitud, dirección o longitud de desplazamiento distintos a la de la acción aplicada.
En una máquina simple se cumple la ley de la conservación de la energía: (la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma). La fuerza aplicada, multiplicada por la distancia aplicada (trabajo aplicado), será igual a la fuerza resultante multiplicada por la distancia resultante (trabajo resultante). Una máquina simple, ni crea ni destruye trabajo mecánico, sólo transforma algunas de sus características.
Máquinas simples son: la palanca, las poleas, el plano inclinado, la cuña, etc.
No se debe confundir una máquina simple con elementos de máquinasmecanismos o sistema de control o regulación de otra fuente de energía.



























MAQUINAS SIMPLE

¿QUE ES UNA MAQUINA?


Las máquinas son conjuntos de piezas (fijas y móviles) que realizan un trabajo determinado. Son inventadas por el hombre buscando reducir el esfuerzo necesario para realizar una actividad, y llegan a realizar cosas que serían imposibles para las capacidades humanas.
Las máquinas por definición dirigen, regulan o transforman la energía para aprovecharla según las necesidades. Por ejemplo, la bicicleta es una máquina que dirige la energía desde los pies del usuario hasta la rueda para dar movimiento y obtener una ventaja mecánica en comparación con desplazarse caminando.

Generalmente, las máquinas se pueden dividir en tres sistemas:

Motor: componente de la máquina que transforma la energía de entrada en movimiento, generando la energía motriz necesaria para que la máquina funcione.

Mecanismo: sistema configurado para transmitir el movimiento de un punto a otro modificándolo de acuerdo a las necesidades de la máquina.

Bastidor: es el chasis o parte fija de la máquina y se encarga de dar soporte a las otras piezas.



De acuerdo al tipo de motor o fuente de energía de las máquinas, éstas se pueden clasificar en diferentes grupos:

Máquinas manuales: la fuente de energía es el hombre, como en la bicicleta o la máquina de moler.

Máquinas eléctricas: el motor usa la energía eléctrica para generar movimiento como en la licuadora o el ventilador.

Máquinas hidráulicas: usan como fuente de energía un fluido (agua, aire, entre otros), como las turbinas o los molinos de viento.

Máquinas térmicas: a partir de temperatura generan movimiento, por ejemplo la máquina de vapor.

Hoy en día, hemos desarrollado máquinas para cumplir un sinnúmero de funciones. Cada vez se busca optimizar las máquinas para que hagan su función en menos tiempo, consumiendo menos energía y reduciendo la intervención humana.