Introduccin.Cuando se escucha la palabra mquinas, enseguida se piensa en un mecanismo complicado, pero la realidad es que desde la antigedad, los hombres se han proporcionadoherramientaspara facilitarseel trabajo. Con el fin de ahorrarse esfuerzos.A lo largo de los siglos se han ido inventado mquinas para realizar trabajos con mayoreficienciay menor esfuerzo, siendo cada vez ms complicadas y perfectas, como elmotorde un carro, una lavadora, aunque puede ser un mecanismo mucho ms simple.

Las maquinas simples.

Cualquier mquina, ms o menos complicada, est formada por piezas ms sencillas que sonmquinas simples. Para comprender el funcionamiento de las mquinas, debemos tener nocin de que es unafuerza.

La fuerza.

Es toda causa capaz de alterarel estadode reposo o demovimientoen que se encuentra un cuerpo, o de producir deformacin en l. Una fuerza puede mover un objeto que estaba en reposo; una fuerza puede detener un objeto que se encuentra en movimiento; una fuerza puede hacer cambiar la forma de los objetos.

Elementos de la fuerza.

Cuando un cuerpo est sometido a laaccinde una fuerza, sobre el actan cuatro elementos, los cuales son identificados como: Magnitud:consiste en el mayor o menor grado de fuerza aplicada para producir uncambiode forma o movimiento. Tambin es conocida como la intensidad que representa la cantidad de fuerza aplicada sobre el objeto. Direccin:establece la orientacin o trayectoria en que se mueve el cuerpo por efecto o aplicacin de la fuerza, segn los puntos cardinales. Sentido:nos indica hacia donde se aplica la fuerza, para cadadireccinhay siempre dos sentidos, de los cuales se toma como positivas las fuerzas que actan en un sentido y negativas las que actan en sentido opuesto al positivo. Punto de aplicacin:es la zona, lugar, sitio donde se ejerce o aplica la fuerza al objeto.

Todos estos elementos caracterizan la fuerza como una magnitud vectorial por lo cual la representacin grfica de la fuerza se realiza por medio de flechas llamadasvectores.

Clases de fuerza.

Segn el modo como se ejercen, podemos definir do clases de fuerzas: Fuerza de contacto:son aquellas en las que el cuerpo que ejerce la fuerza est en contacto directo con el cuerpo sobre el cual se aplica dicha fuerza. Fuerza a distancia:son aquellas en las que el cuerpo ejerce la fuerza no est en contacto directo con el cuerpo sobre el que se aplica dicha fuerza.

Lafuerzase representa tambin por una expresinmatemtica, la cual sealaremos a continuacin:

F = m x aDonde:

F = Fuerza

m = Masa

a = Aceleracin o gravedad

Esta expresin matemtica nos permite determinar la fuerza aplicada a un cuerpo.

Equilibrio.

Es un importante tomar en consideracin que elproductode dos fuerzas que se anulan o se destruyen, que son iguales en magnitud pero no tienen sentido contrario, producen elequilibriode un cuerpo. Si el cuerpo est en reposo se denomina esttico, pero si esta enmovimientose denomina mecnico o dinmico.Cuando un cuerpo est en equilibrio no siempre tiene el mismoestado, por lo cual se sealan los diferentes equilibrios: Equilibrio inestable:Si desplazamos ligeramente un objeto dejara de estar en posicin de equilibrio. Equilibrio inestable:Si desplazamos ligeramente un objeto dejara de estar en posicin de equilibrio. Equilibrio indiferente:Si movemos el objeto seguir estando en equilibrio, sea esttico (reposo) o dinmico (movimiento).

Trabajo mecnico.

Cuando la fuerza acta directamente sobre un cuerpo, ocasiona la deformacin o movimiento del mismo. Se dice entonces que la fuerza ha realizado untrabajosobre el cuerpo; esto sucede por ejemplo al elevar un objeto de la superficie dela tierra; en este caso, se mueve el objeto en sentido contrario al de la gravedad que acta sobre l, siendo esta fuerza llamadaresistenciay la aplicada para elevar el objeto es lapotencia. Si el punto no se desplaza se dice que se ha efectuado unapresino esfuerzo, pero no un trabajo.Para aplicar la definicin de trabajo, es importante conocer la frmula matemtica del trabajo, la cual se expresa de la siguiente manera:T = F x dDonde:

T = Trabajo

F = Fuerza

d = Desplazamiento

Energa.

Con este trmino identificamos la capacidad que poseen los cuerpos para efectuar un trabajo.

Las mquinas.

Son dispositivos, instrumentos, aparatos osistemas, que favorecen la utilizacin de las fuerzas, que se emplean para facilitar la realizacin del trabajo.

Clase de mquinas.

Segn su complejidad, de uno o ms puntos de apoyo, las maquinas se clasifican en dosgrupos: Mquinas simples:son mquinas que poseen un solo punto de apoyo, las maquinas simples varan segn la ubicacin de su punto de apoyo. Mquinas compuestas:son mquinas que estn conformadas por dos o ms maquinas simples.

Elementos de una mquina simple.

Las maquinas emplean en su funcionamiento, tres elementos fundamentales: Punto de apoyo:es el punto sobre el cual se apoya o se mueve la mquina, tambin llamado fulcro, punto de eje o superficie sobre la cual se apoyan los dos prximos elementos. Fuerza motriz o potencia (Fp):es la fuerza que se aplica para hacer funcionar la mquina. Fuerza de resistencia (Fr):es la fuerza que hay que vencer para mover o deformar un cuerpo.Otros elementos que deben considerar en el rendimiento de las maquinas son: La distancia entre el punto en el que se aplica la potencia y el punto en el que se realiza el apoyo. La distancia entre el punto de apoyo y el punto de aplicacin de la resistencia.

Caractersticas de las mquinas.

Todas las maquinas presentan las siguientes caractersticas: Producen la transformacin de la energa que reciben. Utilizan la energa para funcionar. La energa que reciben para su funcionamiento no es aprovechada completamente, debido a que a que parte de esta se pierde en la friccin o roce.

La ventaja mecnica de las mquinas simples.

Se define como ventajamecnica(VM) de una maquina simple la relacin que existe entre la fuerza resistente (Fr) y la fuerza motriz (Fp); dicha relacin se expresa matemticamente as: VM = F resistente / F motrizEsta relacin mide laeficaciade la maquina simple, en el sentido de que cuanto mayor sea el resultado, mayor ser laeficienciade la maquina simple. As por ejemplo, una VM = 2, significa que una maquina permite realizar un determinado trabajo con la mitad del esfuerzo requerido si se fuese hacer sin la mquina. Si el resultado o divisin de la ventaja es menor que uno, entonces la maquina no es eficiente, ya que realiza un mayor esfuerzo para realizar el trabajo.

Tipos de mquina simple.

Esta lista, sin embargo, no debe considerarse definitiva e inamovible. Algunos autores consideran a la cua y al tornillocomo aplicaciones del plano inclinado; otros incluyen a laruedacomo una mquina simple; tambin se considera el eje con ruedas una mquina simple, aunque sea el resultado de juntar otras dos mquinas simples. Lacuatransforma una fuerza vertical en dos horizontales antagonistas. El ngulo de la cua determina la proporcin entre las fuerzas aplicada y resultante, de un modo parecido al plano inclinado. Lapalancaes una barra rgida con un punto de apoyo, llamado fulcro, a la que se aplica una fuerza y que, girando sobre el punto de apoyo, vence una resistencia. Se cumple la conservacin de la energa y, por lo tanto, la fuerza aplicada por su espacio recorrido ha de ser igual a la fuerza de resistencia por su espacio recorrido. En elplano inclinadose aplica una fuerza para vencer la resistencia vertical delpesodel objeto a levantar. Dada la conservacin de la energa, cuando el ngulo del plano inclinado es ms pequeo se puede levantar ms peso con una misma fuerza aplicada pero, a cambio, la distancia a recorrer ser mayor. Lapoleasimple 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 unpolipastola proporcin es distinta, pero se conserva igualmente la energa. El mecanismotuerca husillotransforma un movimiento giratorio aplicado a un volante o manilla, en otro rectilneo en el husillo, mediante un mecanismo detornilloytuerca. 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 pequeo avance del husillo, la relacin entre las fuerzas es muy grande.Todas las mquinas simples convierten una fuerza pequea en una grande, o viceversa. Algunas convierten tambin la direccin de la fuerza. La relacin entre la intensidad de la fuerza de entrada y la de salida es laventaja mecnica. Por ejemplo, la ventaja mecnica de una palanca es igual a la relacin entre la longitud de sus dos brazos. La ventaja mecnica de un plano inclinado, cuando la fuerza acta en direccin paralela al plano, es lacosecantedel ngulo de inclinacin. A menudo, unamquinaconsta de dos o msherramientaso artefactos simples, de modo que las mquinas simples se usan habitualmente en una cierta combinacin, como componentes de mquinas ms complejas. Por ejemplo, en eltornillo de Arqumedes, una bomba hidrulica, el tornillo es un plano inclinado helicoidal.Mquinas compuestas.

Este tipo de mquinas se caracteriza por ser aquellas que resultan del acoplamiento de varias mquinas simples; entre estas tenemos:1. Polipastos:consiste en un dispositivo formado por la combinacin de varias poleas mviles y fijas. Estas poleas poseen las mismas particularidades que las poleas mviles, con la salvedad que el peso del objeto no quedara repartido entre dos, como en el caso de la polea mvil, sino que quedara repartido entre el nmero de ramas de cuerda que se conectan entre diversas poleas.2. Engranajes:son ruedas dentadas en los cuales los dientes de una de ellas penetra en los huecos de la otra y tienen como finalidad transmitir grandes esfuerzos.

Conclusin.

Espero que con este trabajo hayan podido comprender la importancia de estas mquinasque nos ayudan a facilitar el trabajo mediante objetos simples que podemos encontrar fcilmente.

Anexos.

Maquinas simples.

Maquinas compuestas.

Bibliografa.

1. Proverbio F., Marn R., (2002). Estudios de la naturaleza. Santillana. Caracas.2. Moreno H., Estudios de la naturaleza. CO-BO. Caracas.3. Martn J., (1995). Estudios de la naturaleza. Salesiana. Caracas.4. Daz A., Rojas N., Merzon G., Martnez A., (2001). Biologa. Mc Graw Hill. Caracas.

Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular Para la EducacinGuatire, Edo. Miranda

Las mquinas simples.

Profesor: Alumno:

Guatire, Enero de 2016ndice.

Introduccin. Contenido. Conclusin. Bibliografas. Anexos.