Máquinas simples 40

MAQUINAS SIMPLES
JAIME MAYHUAY CASTRO

DEFINICION
Son medios de los que se
vale el hombre para
realizar un trabajo y por
lo general con una
economía de esfuerzo.
En nuestra vida las
máquinas están presentes
para facilitar el trabajo.
palanca la polea
El plano inclinado el tornillo
Torno
La cuña

ELEMENTOS DE UNA MAQUINA
SIMPLE
• Esfuerzo (F): Es la fuerza.
• Resistencia (Q): Es la resistencia o peso, se opone al esfuerzo.
• Punto de apoyo : En este caso se ubica en (A)
A

VENTAJA MECANICA
En las máquinas
simples está presente
la llamada ventaja
mecánica (VEM)
Resulta del cociente
de la resistencia
entre el esfuerzo
(fuerza).

PALANCAS
Es una barra rígida, que puede girar alrededor
de un eje o de un punto.
ELEMENTOS:
Punto de apoyo: A
Brazo de fuerza: BP
Brazo de resistencia: BR

PROPIEDAD DE PALANCAS
La condición de equilibrio de la palanca será:
F x Bf = R x B r
Fuerza x Brazo de fuerza = Resistencia x Brazo de resistencia
VEM= Bf / Br

CLASES DE PALANCAS
De 1er género o inter-
apoyante: Es aquella
cuyo punto de apoyo se
encuentra entre la fuerza
y la resistencia.

CLASES DE PALANCAS
De 2do género o Inter -
resistente: Es aquella
que tiene la resistencia
aplicada entre el punto
de apoyo y la fuerza.

CLASES DE PALANCAS
De 3er género o Inter-
potente: Es aquella
que tiene la fuerza
entre el punto de
apoyo y la resistencia.

PLANO INCLINADO
Es una superficie que forma con la horizontal un
ángulo agudo. Sus elementos:
La hipotenusa es la longitud del plano (l), los
catetos representan la altura(h) y la base (b).

PROPIEDAD
F : fuerza o esfuerzo
Q : resistencia
h= altura. L= longitud
Fuerza paralela a la
hipotenusa

PROPIEDAD
F : fuerza o esfuerzo
Q : resistencia. b= base
h= altura. L= longitud
Fuerza paralela a la
base

POLEAS
Es una rueda que gira
alrededor de un eje
que se haya fijado a
una armadura. Tiene
una ranura por donde
pasa una cuerda. En
cuyos extremos actúan
la fuerza y la
resistencia.

CLASES DE POLEAS
Polea fija: Es cuando,
la polea no tiene
desplazamiento si no
sólo un movimiento
de rotación.
Una polea fija se
comporta como una
palanca de primer
género.

POLEA MOVIL
Existe dos o mas poleas que se desplazan
conjuntamente con la carga.
Fuerza
Q= Resistencia

POLIPASTOS
Son Llamados también aparejos( combinaciones de
poleas fijas y móviles), para obtener la mayor
ventaja mecánica posible. Tenemos polipastos:
a) Potencial. b) Factorial. c) Diferencial.

APAREJO POTENCIAL
El aparejo potencial. Es utilizada
para mover en forma ascendente o
descendente, consta básicamente
de una polea fija anclada a un
punto resistente que se encuentre
a mayor altura que el elemento que
se desea mover, y varias poleas
móviles.
“n”: numero de poleas
móviles
Fuerza
Q: resistencia

ÁPAREJO FACTORIAL
Son dos grupos de poleas,
uno fijo y otro móvil,
sujetos en dos armaduras.
La cuerda pasa
alternadamente por las
poleas fijas y móviles.
El peso está sostenido por
las poleas fijas y móviles.

APAREJO DIFERENCIAL
El aparejo diferencial llamado
tecle, está constituido por dos
poleas fijas y una móvil, las
poleas fijas son concéntricas
de diferente diámetro y se
hallan soldadas al mismo eje.

TORNILLO
Está formada por una serie
de planos inclinados que
envuelven a un cilindro. Las
longitudes de los planos
inclinados forman alrededor
del cilindro una espiral,
denominada comúnmente
rosca. La distancia que
existe entre dos vueltas
consecutivas se denomina
paso del tornillo.

PROPIEDAD
Se puede calcular la
ventaja mecánica del
tornillo, teniendo en
cuenta que la fuerza
actúa paralela a la
base.
F= Fuerza Q= resistencia
P= Paso.
l = Circunferencia descrita por la fuerza

TORNO
• Consiste esencialmente en un cilindro al que
se va enrollando una cuerda, para elevar una
resistencia o peso.

PROPIEDAD
F= Fuerza
Q= Resistencia
m = Longitud de la manivela.
r = radio del cilindro

PROBLEMAS
El elefante pesa 300 kg.
y la longitud del brazo
donde se apoya es de
50 cm. La hormiga pesa
1g. ¿Qué longitud
deberá tener el brazo
donde se apoya la
hormiga para poder
levantar al elefante?
R = 300 Kg= 300 000 g , F = 1g ;
Bp = 50 cm. Br = ¿?
F x Bf = R x Br
Br = 15000000 cm = 150 km

PROBLEMA 2
En el mango de las tijeras
aplicamos una fuerza de 50 N.
¿Qué fuerza resultará en las
puntas?
F = 50 N ; Bf = 10 cm. Br = 15m; R = ¿?
F x Bf = R x Br
R = 33, 3 N

PROBLEMA 3
La carretilla está cargada con 50
kg. de arena.
¿Qué fuerza habrá que realizar
para levantarla?
F = ¿? R = 50 kg ; Bf = 1,9 m. Br = 0,9
F x Bf = R x Br
F= 23,6 kg

PROBLEMA 4
Se desea elevar una carga R = 200 N hasta una
altura de 2 m. haciendo uso de un plano inclinado.
¿Qué fuerza habrá que realizar para levantarla?
R = 200 N
h = 2 m; b= 7,75 m;
l se calcula por Pitágoras.
l= 8 m
8
2
200

F
F= 50N

PROBLEMA 5
Se quiere elevar un cuerpo de
50 N, mediante un torno cuyo
rodillo tiene un radio de 10 cm.
y el brazo de la manivela es de
50 cm.
R= 50N, r=10 cm, m = 50 cm
Calcula el valor de la fuerza F.
F x m = Q x r
F x 50 cm = 50 N x 10 cm
F = 10 N

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