domingo, 29 de abril de 2012

las maquinas


El ser humano siempre intenta realizar trabajos que subrepasan su capacidad física o intelectual. Algunos ejemplos de esta actitud de superación pueden ser: mover rocas enormes, elevar coches para repararlos, transportar objetos o personas a grandes distancias, extraer sidra de la manzana, cortar árboles, resolver gran número de problemas en poco tiempo...
Para solucionar estos grandes retos se inventaron las máquinas: una grúa o una escavadora son máquinas; pero también lo son una bicicleta, o los cohetes espaciales; sin olvidar tampoco al simple cuchillo, las imprescindibles pinzas de depilar, el adorado ordenador o las obligatorias escaleras. Todos ellos son máquinas y en común tienen, al menos, una cosa: son inventos humanos cuyo fin esreducir el esfuerzo necesario para realizar un trabajo.
Prácticamente cualquier objeto puede llegar a convertirse en una máquina sin más que darle la utilidad adecuada. Por ejemplo, una cuesta natural no es, en principio, una máquina, pero se convierte en ella cuando el ser humano la usa para elevar objetos con un menor esfuerzo (es más fácil subir objetos por una cuesta que elevarlos a pulso); lo mismo sucede con un simple palo que nos encontramos tirado en el suelo, si lo usamos para mover algún objeto a modo de palanca ya lo hemos convertido en una máquina.

maquinas simples


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 ni se crea ni se destruye; solamente 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, etc.
No se debe confundir una máquina simple con elementos de máquinasmecanismos o sistema de control o regulación de otra fuente de energía.


maquinas compuestas

Las maquinas compuestas son una union de varias maquinas simples, de forma q la salida de cada una de ellas esta directamente conectada a la entrada de la siguiente hasta consegui el efecto deseado.

Ya se sabe q las maquinas simples reducen o multiplican el trabajo, una caracteristica de la maquinas compuestas es q tienen moviemiento.

Las máquinas simples, por su parte, se agrupan dando lugar a los mecanismos, cada uno encargado de hacer un trabajo determinado. Si analizamos un taladro de sobremesa podremos ver que es una máquina compuesta formada 
por varios mecanismos: uno se encarga de crear un movimiento giratorio, otro de llevar ese movimiento del eje del motor al del taladro, otro de mover el eje del taladro en dirección longitudinal, otro de sujetar la broca, son formadas por diferentes piezas: ejes, palancas, muelles.etc…

Cada una de las piezas q conforman una maquina compuesta se llama OPERADOR, hay dos tipos de operadores MECANICOS y ENERGETICOS. 

brazo de una fuerza

Distancia entre la recta en que actúa una fuerza y un punto determinado respecto al cual se desea conocer el efecto de la misma fuerza.
Por ejemplo, la fuerza frenadora desarrollada por las mordazas de un freno tiene un brazo (respecto del centro de la rueda) aproximadamente igual al radio del tambor, mientras que la fuerza transmitida por el suelo al neumático durante el frenado tiene un brazo mayor, igual al radio de la rueda.
El efecto de una fuerza respecto de un punto lejano (véase la figura) es proporcional tanto a la fuerza como a la distancia, por lo que si se desea aumentar un efecto, se tienen a disposición dos posibilidades: aumentar la fuerza o la distancia. Es el principio de la llave inglesa, que permite apretar las tuercas cada vez más a medida que se usa una llave más larga, aplicando la misma fuerza.
El producto del brazo por la fuerza se denomina par de fuerzas. Si el punto se halla sobre la recta de acción de la fuerza, el par es nulo, y entonces el efecto de la fuerza es simplemente el de empujar o tirar. Si el punto se halla distante, además de la acción de tirar o empujar, se tiene el efecto de rotación producido por el par.

momento de una fuerza


Momento de una fuerza
Comentamos anteriormente que el efecto que una fuerza produce a un cuerpo es cambiar su estado de movimiento y deformarlos, pero además esta es capaz de producir un efecto de rotación, cuando este puede rotar alrededor de un cierto punto.
Se denomina momento de una fuerza, o torque, a aquella magnitud vectorial que es una medida de la capacidad de rotación que dicha fuerza es capaz de producir a un cuerpo, cuando este puede rotar alrededor de un punto que se considera fijo.
Por ejemplo consideremos el caso de que una persona intenta aflojar una tuerca de una llanta de un camión.

trabajo realizado por una fuerza


En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo.1 El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra  (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía,2 nunca se refiere a él como incremento de trabajo, ni se simboliza como ΔW.
Matemáticamente se expresa como:

Donde  es el módulo de la fuerza,  es el desplazamiento y  es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento


W = \mathbf F \cdot \mathbf d = F d \cos\alpha