Máquinas Simples y Energía: Conceptos Básicos de Tecnología

Tecnología: Máquinas Simples y Energía

Definición de Máquina

Una máquina es un dispositivo que sirve para transformar energía de un tipo a otro, o para realizar un trabajo aplicando menor fuerza, es decir, necesitando menor energía.

Máquinas Simples

Las máquinas simples son máquinas sencillas que multiplican la fuerza y/o cambian la dirección de esta. Se dividen en tres grupos:

1. Grupo plano inclinado
2. Grupo ruedas y ejes
3. Grupo palancas (1º, 2º y 3º género)

Plano Inclinado

Un plano inclinado es una superficie inclinada que forma con la horizontal un ángulo de 0º a 90º. Algunos ejemplos de máquinas de este tipo son:

• Rampa
• Cuña
• Hacha (cuña + palanca)
• Tijeras
• Arado
• Máquinas cortacésped
• Cuchillo
• Abrelatas

Ruedas y Ejes

Las ruedas y ejes son cuerpos redondos que giran respecto de un punto fijo llamado eje de giro. Algunos ejemplos de máquinas de este tipo son:

• Polea (se realiza la misma fuerza, cambia la dirección)
• Polipastos (combinación de varias poleas)
• Rueda (de coche, de carretilla, etc.)
• Molino (de viento o de agua)
• Hélice de avión o barco
• Escaleras mecánicas
• Correas de tanque
• Torno alfarero
• Carrete de pescar
• Destornillador
• Volante
• Maquinaria de reloj

Palancas

Una palanca es una barra rígida que gira alrededor de un punto de apoyo. En una palanca intervienen los siguientes elementos:

• P = Potencia (fuerza que se aplica)
• A = Punto de apoyo
• R = Resistencia (fuerza resultante)

Tipos de Palancas

• 1º Género (P-A-R): Ejemplos:
  • Balancín (P = niño izquierdo, A = apoyo del medio, R = niño derecho)
  • Carretilla (P = asa, A = rueda, R = carga)
  • Tijeras (P = mango, A = unión, R = cuchilla)
• 2º Género (P-R-A): Ejemplos:
  • Pala (P = palo, R = hierro, A = suelo)
  • Carretilla de construcción (P = mangos, R = carga, A = rueda)
  • Cascanueces (P = mango, R = nuez, A = unión)
• 3º Género (R-P-A): Ejemplos:
  • Pinza de depilar (A = mango, P = brazos, R = punta)
  • Brazo (A = codo, P = antebrazo, R = peso de la mano)
  • Caña de pescar (A = hombre, P = caña, R = pescado)

Fórmula para la Palanca

La fórmula para la palanca es: P · DPA = R · DRA

• P = Fuerza de la Potencia (se mide en Newtons "N")
• R = Fuerza de la Resistencia (se mide en Newtons "N")
• A = Apoyo
• DPA = Distancia entre "P" (potencia) y "A" (apoyo)
• DRA = Distancia entre "R" (resistencia) y "A" (apoyo)

Los Sistemas Materiales y la Energía

La Tierra es un sistema material abierto en constante transformación que intercambia materia y energía con el exterior.

Energía: Propiedad que tienen los cuerpos relacionada con la capacidad de realizar un trabajo y/o emitir luz o calor. Se utilizan máquinas para transformar energías de un tipo a otro.