miércoles, 12 de mayo de 2010

MAQUINAS SIMPLES

Lista tradicional de máquinas simples



  • La biela manivela transforma el movimiento giratorio de la manivela en uno alternativo de la biela; ambas se mueven en el mismo plano y un giro regular de la manivela da lugar a un movimiento alternativo de la biela. La relación de fuerzas es más compleja que en otros casos, porque a ángulos de giro de la manivela iguales no corresponden avances de la biela iguales.
  • La cuña transforma una fuerza vertical en dos horizontales antagonistas. El ángulo de la cuña determina la proporción entre las fuerzas aplicada y resultante, de un modo parecido al plano inclinado.
  • La palanca es una barra rígida con un punto de apoyo, a la que se aplica una fuerza y que, girando sobre el punto de apoyo, vence una resistencia. Se cumple la conservación de la energía y, por tanto, la fuerza aplicada por su espacio recorrido ha de ser igual a la fuerza de resistencia por su espacio recorrido.
  • En el plano inclinado se aplica una fuerza para vencer la resistencia vertical del peso del objeto a levantar. Dada la conservación de la energía, cuando el ángulo del plano inclinado es más pequeño se puede levantar más peso con una misma fuerza aplicada pero, a cambio, la distancia a recorrer será mayor.
  • La polea simple transforma el sentido de la fuerza; aplicando una fuerza descendente se consigue una fuerza ascendente. El valor de la fuerza aplicada y la resultante son iguales, pero de sentido opuesto. En un polipasto la proporción es distinta, pero se conserva igualmente la energía.

Tuerca husillo.
  • El mecanismo tuerca husillo trasforma un movimiento giratorio aplicado a un volante o manilla, en otro rectilíneo en el husillo, mediante un mecanismo de tornillo y tuerca. La fuerza aplicada por la longitud de la circunferencia del volante ha de ser igual a la fuerza resultante por el avance del husillo. Dado el gran desarrollo de la circunferencia y el normalmente pequeño avance del husillo, la relación entre las fuerzas es muy grande.

Todas las máquinas simples convierten una fuerza pequeña en una grande, o viceversa. Algunas convierten también la dirección de la fuerza. La relación entre la intensidad de la fuerza de entrada y la de salida es la ventaja mecánica. Por ejemplo, la ventaja mecánica de una palanca es igual a la relación entre la longitud de sus dos brazos. La ventaja mecánica de un plano inclinado, cuando la fuerza actúa en dirección paralela al plano, es la cosecante del ángulo de inclinación.

A menudo, una herramienta consta de dos o más máquinas o artefactos simples, de modo que las máquinas simples se usan habitualmente en una cierta combinación, como componentes de máquinas más complejas. Por ejemplo, en el tornillo de Arquímedes, una bomba hidráulica, el tornillo es un plano inclinado helicoidal.


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RAMIREZ HERNANDEZ KAREN GEORGINA

Máquina simple

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Una máquina simple es un artefacto mecánico que transforma una fuerza aplicada en otra resultante, modificando la magnitud de la fuerza, su dirección, la longitud de desplazamiento o una combinación de ellas.

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 máquinas, piezas para máquinas o sistemas de control o regulación de otra fuente de energía.

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RAMIREZ HERNANDEZ KAREN GEORGINA

APLICACIONES DE LA PALANCA

APLICACIONES DEL PRINCIPIO DE LA PALANCA


Una limitación seria de la palanca elemental es que funciona a través de un ángulo pequeño.Hay muchas formas de contrarrestar esta restriccion permitiendo que el brazo palanca gire continuamente.

Por ejemplo: la rueda y eje (o cabria) la accion continua de la fuerza de entrada.

Aplicando el razonamiento descrito para una maquina en general se puede demostrar que

M1=f0/fi=R/r

Por lo tanto, la ventaja mecanica ideal de unja cabria es el cociente del radio de la rueda entre el eje del radio.
Otra aplicacion del concepto de palanca se tiene mediante el uso de poleas.Una polea simple, es tan solo una palanca cuyo brazo de palanca de entrada es igual a su brazo de palanca de salida.
Apartir del principio de equilibrio, la fuerza de salida, y la ventaja mecánica real será.

M1=F0=1

La unica ventaja de este tipo de dispositivi es que ofrece la posibilidad de cambiar la direccion de la fuerza de entrada.

Por otra parte, una polea movil simple, tiene una ventaja mecánica ideal de soporte de dos cuerdas que se deben reducir en 1ft para elevar la carga mientras que la fuerza de salida se mueve una distancia de 2ft mientras que la fuerza de salida se mueve tan sólo una distancia de 1ft. Al aplicar el principio del trabajo, tenemos:

Fi(2ft)=f0(1ft)



ANGELICA DOMINGUEZ MARTINEZ

LA TRANSMISION DEL MOMENTO DE TORSION

Las máquinas simples estudiadas hasta ahora se utilizan para transmitir y aplicar fuerzas que mueven cargas. En la mayoría de las aplicaciones mecánicas, el trabajo se caracteriza por medio de la transmisión del momento de torsión de un mecanismo a otro.

Por ejemplo, la transmisión por banda o correa transmite el momento de torsión de una polea motriz a otra polea de salida. La ventaja mecánica de este tipo de sistema es la relación de los momentos de torsión entre la polea de salida y la polea motriz.

La potencia de entrada debe ser igual a la potencia de salida.

Es importante el resultado que se muestre que la ventaja mecánica se logra a expansión movimiento de rotación. Dicho de otro modo, si la ventaja mecánica es 2, el eje de rotación de entrada debe girar con una velocidad angular igual al doble de la velocidad angular del eje de rotación de salida.

La relación Wi/W0 se conoce a veces como relación de velocidades.

Si la razón de velocidades es mayor que 1, la máquina produce un momento de presión de salida mayor que el momento de torsión de entrada. Esto se puede realizar a costa de la rotación. Por otra parte, muchas máquinas se acuñen con el fin de incrementar la velocidad rotacional de salida. En este caso la relación de velocidades es menor que 1, y el aumento en la velocidad rotacional consigo una reducción en el momento de torsión de salida.

La ventaja real es el simple cociente del momento de torsión de salida T0 entre en momento de torsión de entrada Ti.Recordando que la potencia en el movimiento rotacional es igual al producto del momento de torsión por la velocidad angular.

FISICA
CONCEPTOS Y APLICACIONES
SEXTA EDICION
PAUL E. TIPPENS

RAMIREZ HERNANDEZ KAREN GEORGINA.