FisicoQuímica Prof. Horacio A. Barbalace

TRABAJO TEORICO-PRACTICO - Máquinas simples Alumno:

El hombre desde la antigüedad diseño y construyo máquinas para facilitar su trabajo, estas máquinas fueron remplazando los trabajos pesados como levantar objetos de gran tamaño y masa.

Año y Div:

1

Primero utilizó una rama de árbol gruesa y una piedra y construyo una palanca que la uso para mover piedras y construir casas, pirámides, tumbas, puentes, etc.. después perfecciono la palanca y le agrega la rueda, la cuerda, una polea otros mecanismos transformando la palanca en grúa. Pero la palanca también se uso como juegos infantiles como el sube y baja, donde dos niños, a pesar de que sus masas son distintas, logran moverse hacia arriba y abajo. El sube y baja es una máquina simple que equipara el peso de los niños.

MAQUINAS SIMPLES (DEFINICION):Las máquinas Arquímedes ideó diversas máquinas de guerra son dispositivos que multiplican una fuerza o bien cambian basadas en palancas y poleas que dificultaron enorla dirección de una fuerza. Entre las máquinas simples memente al Ejército de Roma. Considerado podemos citar a las palancas, las poleas, los tornos y los uno de los grandes planos inclinados entre otras.

genios matemáticos de PALANCA: Es simplemente una barra que oscila sobre un eje o la antigüedad, sus punto de apoyo. Si se aplica una fuerza que empuja o tira sobre un punto grandes aportaciones de la palanca, ésta oscila se dieron en el campo sobre el punto de apoyo de la Geometría y la ejerciendo una acción útil Física sobre otro punto. La fuerza “Dadme un punto de que se aplica, llamada apoyo y moveré el Potencia, permite levantar mundo”, afirmaba un peso, o vencer una fuerArquímedes ante sus za, llamada Resistencia. La atónitos compatriotas. distancia entre el punto de Con esta frase anunció la Ley de la Palanca, que apoyo y la Potencia se tantos dolores de cabeza le dió al Ejercito romano llama Brazo de Potencia en la Segunda Guerra Púnica. La ciudad natal de (bp) y la distancia entre el este genio matemático, Siracusa, se vio envuelta en punto de apoyo y la las luchas entre Roma y Cartago, que perseguían Resistencia se llama Brazo de Resistencia (br). la supremacía en el Mediterráneo. La ubicación del punto de apoyo es tan importante como la potencia que La ciudad, que había ligado su suerte a se aplica. Una potencia menor puede mover la misma carga, si se aplica los cartagineses, fue asediada por los romanos más alejada del punto de apoyo. entre los años 214 y 212 a. C. Durante todo este tiempo, Arquímedes construyó diversas máquinas PUNTO DE APOYO EN EL CENTRO: La potencia y la resitencia se de guerra basadas en palancas y en poleas para hallan equidistantes del punto de apoyo, y ambas fuerzas serán iguales. mantener alejado al enemigo. “Si se tiene una palanca en cuyos extremos actúan PUNTO DE APOYO pesos iguales, la palanca se equilibrará colocando DESCENTRADO: Si por el punto de apoyo en el medio de ella”, afirmaba. ejemplo, la potencia está Arquímedes utilizó las palancas y poleas dos veces más lejos del para luchar contra los romanos, destruyendo su punto de apoyo que la maquinaria, levantando y hundiendo barcos y semresistencia, con ejercer brando el desconcierto entre ellos. Finalmente, el una fuerza igual a la mitad Ejército enemigo entró en Siracusa. de la resistencia, se podrá Durante el saqueo y a pesar de las órdeequilibrar la palanca. nes del general romano Marcelo para que se le respetara la vida, Arquímedes fue asesinado por un soldado mientras, absorto, dibujaba unos círculos EL PRINCIPIO DE LA PALANCA: Arquímedes dice que es posible sin atender al desorden que había a su alrededor. levantar cualquier peso con tal de tener una palanca y un punto de apoyo, y enuncia el principio de la palanca que dice que para que la palanca esté en equilibrio, la distancia del punto de apoyo a la potencia multiplicada por la potencia, tiene que ser igual a la distancia del punto de apoyo a la resistencia por la resistencia

P

bp

br

P . bp = R . br

R

FisicoQuímica Prof. Horacio A. Barbalace

TRABAJO TEORICO-PRACTICO - Máquinas simples Alumno:

Año y Div:

2

PALANCAS DE PRIMER GRADO: El punto de apoyo está situado entre la resistencia y la potencia. Ejemplos: El objeto que se pesa es la resistencia y El punto de apoyo no está en el centro, La fuerza realizada por el operador se y el peso se desplaza por la barra hasta aumenta para extraer el clavo. La carga la potencia son los contrapesos que es la resistencia del clavo al ser extraído equilibran el mecanismo. Ambos pesos que equilibra el objeto que debe ser son iguales y se encuentran a la misma pesado. distancia.

La tenaza es una palanca combinada (una pareja de palancas unidas en el punto de apoyo). La carga es la resistencia que el objeto opone al cierre de la herramienta

Basta inclinar las varas de la carretilla para poder transportar una pesada carga con un pequeño esfuerzo.

Las tijeras son palancas combinadas de primer grado. Realizan una fuerte acción de corte cerca del punto de apoyo. La carga es la resistencia del material a la acción de corte de las hojas de la tijera.

PALANCAS DE SEGUNDO GRADO: La resistencia está situada entre el punto de apoyo y la potencia. Ejemplos: El cascanueces es una palanca combinaAl levantar el mango, se supera la Al elevar las varas es posible levantar da de segundo grado. La carga es la una pesada carga que se halla más cerca fuerte resistencia de la tapa resistencia que la cáscara de la nuez del punto de apoyo, la rueda. opone a ser partida.

PALANCAS DE TERCER GRADO: La potencia está situada entre el punto de apoyo y la resistencia. Ejemplos: Cuando se clava un clavo con el marti- Mientras una de las manos actúa como En un par de pinzas el esfuerzo que ejerllo: el punto de apoyo es la muñeca y la punto de apoyo, la otra provee la fuerza cen los dedos se reduce en los extremos para mover la caña. La carga es el peso de la pinza, lo cual le permite tomar carga es la resistencia que opone la objeto. del pez, que se puede levantar a gran madera. La cabeza del martillo se mueve a mayor velocidad que la mano altura con un movimiento de mano corto. al golpear.

EJERCICIOS: 1) Con una barra de 3m se quiere levantar un peso de 1200N, situándose el punto de apoyo a 1m del peso. ¿Cuánto mide el brazo de potencia y el brazo de resistencia?¿Qué fuerza habrá que hacer en el extremo de la barra para levantarlo? 2) Una caña de pescar tiene una longitud de 2m. Si el pez hace una fuerza de 240N, ¿Qué fuerza se deberá ejercer con la mano ubicada a 25 cm del extremo?¿Cuales son los valores de P, R, br y bp? 3) Con una carretilla, se quiere levantar dos bolsas de cemento (1000N) situadas a 30 cm del eje de la rueda. ¿Qué fuerza habrá que realizar si la carretilla tiene 1,20 m de longitud? 4) ¿Qué fuerza opuso un clavo al ser desclavado con un sacaclavos de 24 cm de largo, si el apoyo se encuentra a 3 cm del clavo y en el otro extremo se hizo una fuerza de 25 N?