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Este artículo tiene fines educativos. Te animamos a verificar con fuentes oficiales.
Definición

¿Qué es una máquina simple?

Transforma fuerzas

Dispositivo que cambia la dirección o magnitud de una fuerza aplicada.

Son los 'bloques básicos' de todas las máquinas.

Seis clásicas

¿Cuáles son las seis máquinas simples clásicas?

Piensa en herramientas comunes

Palanca, rueda y eje, polea, plano inclinado, cuña y tornillo.

¡Memoriza esta lista como el himno de Chile!

Palancas

¿Qué tipo de palanca es un destornillador abriendo una lata?

Fulcro en el borde

Palanca de primer grado.

El fulcro está entre la fuerza aplicada y la carga.

Palancas

¿Dónde usas una palanca en tu casa en Santiago?

Herramienta común

Al usar un martillo para sacar un clavo.

El mango actúa como brazo de palanca.

Palancas

¿Qué pasa si acercas la carga al fulcro en una palanca?

Ventaja mecánica

Aumenta la ventaja mecánica.

Se necesita menos fuerza para levantar la carga.

Poleas

¿Qué tipo de polea NO cambia la dirección de la fuerza?

Polea fija

Polea fija.

Solo cambia la dirección de la fuerza aplicada.

Poleas

¿Dónde ves una polea en Valparaíso?

Subida del cerro

En los ascensores de cerros como el Alegre.

Reducen el esfuerzo necesario para subir carga.

Poleas

¿Cómo se calcula la ventaja mecánica en un sistema de poleas?

Número de cuerdas

Igual al número de cuerdas que sostienen la carga.

Ejemplo: 2 poleas = VM de 2.

VM=n
Plano inclinado

¿Qué máquina simple es una rampa en Concepción?

Plano inclinado

Plano inclinado.

Permite subir carga con menos fuerza.

Plano inclinado

¿Por qué usar una rampa en lugar de subir escaleras con peso?

Fuerza aplicada

Se aplica menos fuerza pero mayor distancia.

Trabajo = fuerza × distancia.

W=Fd
Plano inclinado

¿Qué máquina simple es un tornillo?

Plano inclinado enrollado

Es un plano inclinado en forma helicoidal.

Convierte fuerza rotacional en lineal.

Ventaja mecánica

¿Qué significa VM = 3 en una máquina?

Relación de fuerzas

La fuerza de salida es 3 veces la de entrada.

Ejemplo: 10 N de entrada → 30 N de salida.

VM=FsalidaFentrada
Ventaja mecánica

¿Cómo aumentas la VM en una palanca?

Brazo de palanca

Aumentando el brazo de palanca de la fuerza aplicada.

Distancia desde el fulcro hasta donde aplicas la fuerza.

Cuña

¿Qué máquina simple es un hacha?

Divide objetos

Cuña.

Convierte fuerza hacia abajo en fuerza lateral.

Cuña

¿Por qué un cuchillo es una cuña?

Borde afilado

El filo actúa como una cuña que separa el material.

Usado en cocinas de todo Chile.

Tornillo

¿Qué máquina simple es un sacacorchos?

Tornillo con mango

Tornillo.

Convierte giro en movimiento lineal.

Tornillo

¿Cómo se relaciona el paso de rosca con la VM?

Distancia por vuelta

A menor paso, mayor VM.

Ejemplo: tornillo fino = más VM.

VM=2πrp
Rueda y eje

¿Qué máquina simple es el volante de un auto en Antofagasta?

Rueda con eje central

Rueda y eje.

Multiplica la fuerza aplicada al volante.

Rueda y eje

¿Por qué las ruedas de los carritos de supermercado giran fácilmente?

Reducen fricción

La rueda y eje reducen la fricción.

Facilitan el movimiento de cargas pesadas.

Aplicación en Chile

¿Dónde se usan poleas en la minería de Chile?

Transporte de minerales

En los sistemas de izaje de minas como Chuquicamata.

Permiten subir mineral desde grandes profundidades.

Aplicación en Chile

¿Qué máquina simple usas al pedalear una bicicleta en Santiago?

Rueda y eje

Rueda y eje en los pedales y ruedas.

Transmiten la fuerza de tus piernas a las ruedas.

Aplicación en Chile

¿Cómo ayuda un plano inclinado en la construcción de un puente en Concepción?

Subir materiales

Facilita el transporte de materiales a mayor altura.

Reduce la fuerza necesaria para subir carga.

Cálculo práctico

Si una palanca tiene VM=4 y aplicas 20 N, ¿qué fuerza de salida obtienes?

VM × Fentrada

80 N.

Fsalida = VM × Fentrada = 4 × 20 N.

Fsalida=VM×Fentrada
Cálculo práctico

¿Cuál es la VM de una polea fija?

Siempre 1

1.

No multiplica la fuerza, solo cambia dirección.

VM=1
Errores comunes

¿Qué error cometen muchos al calcular VM?

Confunden entrada y salida

Usan Fentrada / Fsalida en lugar de al revés.

VM = Fsalida / Fentrada.

Errores comunes

¿Por qué una palanca no siempre da VM mayor que 1?

Distancia al fulcro

Si el brazo de carga es más largo, VM < 1.

Ejemplo: pinzas para hielo.

Conexión PAES

¿Qué tipo de pregunta sobre máquinas simples suele caer en la PAES?

Cálculo de VM

Preguntas sobre cálculo de ventaja mecánica.

Ejemplo: VM de un sistema de poleas.

Conexión PAES

¿Dónde encontrar ejercicios de máquinas simples para practicar PAES?

Libros de física chilenos

En guías de ejercicios de la PSU/PAES.

Busca en recursos oficiales del DEMRE.

Fuentes

  1. en.wikipedia.org
  2. archive.org
  3. galileo.phys.virginia.edu
  4. digital.library.cornell.edu
  5. kmoddl.library.cornell.edu
  6. id.loc.gov
  7. www.nli.org.il
  8. lux.collections.yale.edu
  9. books.google.com
  10. catalogue.bnf.fr
  11. data.bnf.fr
  12. kopkatalogs.lv