Tipos de máquinas simples



¿Qué es una máquina simple?

El término ‘máquina simple se refiere a aquellas que producen su trabajo solamente en un paso, del modo que un simple movimiento es capaz de conservar la fuerza aplicada y trasladarla específicamente a lo que se necesita. Algunas datan de épocas históricas o prehistóricas, sin embargo permiten alcanzar una cantidad mayor de trabajo con una fuerza mucho menor, convirtiéndose en elementos esenciales para la mecánica.

(Máquina simple. Ejemplo)

(Máquina simple. Ejemplo)

La idea de ‘simple’ viene a contrastar con las máquinas compuestas, que son aquellas que se agrupan con varios mecanismos, multiplicándose hasta poder generar, entre otros, un taladro o un auto. Sin embargo todo provendrá, indefectiblemente, de una combinación de máquinas simples.

Ejemplos de máquinas simples

Las máquinas simples pueden de varios tipos distintos:

Palanca: está compuesta únicamente por una barra de composición rígida, que tiene la posibilidad de moverse por sobre un eje. Se le aplica una fuerza (conocida como potencia) en un extremo, para así obtener mayor fuerza en el otro. Sin embargo, también puede aplicarse más cerca del medio, consiguiendo una fuerza un poco menor.

El esqueleto humano está compuesto por varias palancas, entre las que se encuentran algunas articulaciones, por lo que este sistema de fuerza aparece en la naturaleza. La tijera y la pinza, por otra parte, constituyen máquinas que emplean esta forma de fuerza.

Rueda: Cuerpo redondo que gira, descubierto desde hace miles de años. Es la máquina simple más difundida, y su uso resulta imprescindible para gran parte de las acciones que realizan las personas, puesto que su forma circula permite que la propia física genere un movimiento, que puede ser reforzado mediante la acción de otras máquinas. Casi todos los medios de transporte masivos se basan en algún punto en los giros de la rueda.

Plano inclinado: La fuerza en este caso viene a ser realizada por una rampa o una pendiente. De este modo la fuerza se distribuye entre la normal (la fuerza física correspondiente al plano y inclinado, perpendicular al plano) y la paralela, que soporta la fuerza aplicada. El plano ‘acompaña’ el movimiento, resultando mucho más sencillo (y mucho más opuesto hacerlo en sentidos opuestos). Las montañas, las sierras, las escaleras son superficies que se vinculan mucho con los planos inclinados.



Tornillo: Resultan de la aplicación del plano inclinado, pero de forma mucho más pequeña, transportable y no dependiente de la inclinación de la superficie. Está enroscado en forma de espiral, dando vueltas en forma de rosca. Para enroscarlo en superficies sólidas se debe hacer un agujero haciéndolo girar, demandando una fuerza menor que la que necesitaría para hacerlo entrar sin girarlo.

Cuña: Un prisma triangular, compuesto por la combinación de dos planos inclinados, que permite dividir a los cuerpos en dos partes. La función principal es introducirse en las superficies, con un importantísimo grado de rozamiento que explica la eficiencia de las cuñas al ser más puntiagudas. Elementos como la flecha o la navaja se apoyan en este tipo de estructuras.

Torno: Una especie de cilindro que al ser enredado por una cuerda, se gira por medio de una barra doblada en dos y está unido a una base. Cuando la barra desplaza la herramienta a lo largo del eje de rotación, produce el cilindrado. Realiza un cambio de fuerza por distancia, se hará un menor esfuerzo a medida que el diámetro crezca.

Polea: Un disco atravesado en el centro por un eje, que sirve para elevar pesos a una cierta altura. Puede conseguir disminuir una fuerza aplicando una menor, o cambiarle la dirección. A veces consta de una rueda y otras veces de más, logrando ampliar la magnitud de su fuerza. Para subir objetos a los edificios cuando no entran en ascensores o escaleras, muchas veces se utilizan poleas, que se subdividen entre las fijas, las móviles o las ‘polipoleas’ formadas por al menos tres de ellas.

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