¡Las máquinas simples mueven Venezuela! Descúbrelas aquí | ORBITECH

¿Qué son las máquinas simples?

Son dispositivos que cambian la dirección o magnitud de una fuerza para facilitar el trabajo humano.
Piensa en ellas como 'aliadas' que te ayudan a mover cosas pesadas con menos esfuerzo.
Usan un solo movimiento aplicado para vencer una sola resistencia o carga.
Ejemplo: empujar una carretilla en el Mercado de Chacao (Caracas) es más fácil con ruedas.
Ignoran la fricción, por lo que el trabajo de entrada es igual al de salida (en teoría).
En la práctica, la fricción siempre roba un poco de energía, ¡como cuando el motor de tu bus en Valencia se calienta!

Palanca: barra rígida que gira alrededor de un punto fijo llamado fulcro. $F_{1} \cdot d_{1} = F_{2} \cdot d_{2}$
Recuerda: 'PRoPoTeR' (Palanca, Rueda, Polea, Plano, Cuña, Tornillo).
Rueda y eje: una rueda que gira alrededor de un eje central para transmitir fuerza.
El volante de un camión de carga en Barquisimeto usa este principio.
Polea: rueda con una cuerda que permite levantar cargas pesadas cambiando la dirección de la fuerza. $F_{a} p l i c a d a = F_{c} a r g a / n (n = n \overset{´}{u} m e r o d e p o l e a s)$
El teleférico de Caracas usa poleas para subir a los pasajeros al Ávila.
Plano inclinado: superficie plana en ángulo para subir objetos con menos fuerza. $F = m \cdot g \cdot \sin (θ)$
Las escaleras mecánicas del Centro Sambil (Caracas) son planos inclinados en movimiento.
Cuña: objeto con forma de triángulo que separa materiales (como un machete cortando un mango).
Un cuchillo de cocina o el pico de un obrero en la construcción usan cuñas.
Tornillo: plano inclinado enrollado alrededor de un cilindro para sujetar o subir objetos.
El tornillo de un gato mecánico en una vulcanizadora de Valencia levanta autos.

M A = \frac{F_{s a l i d a}}{F_{e n t r a d a}}

Es la relación entre la fuerza de salida y la fuerza de entrada que aplica el usuario. $M A = \frac{F_{s a l i d a}}{F_{e n t r a d a}}$
Si MA > 1, la máquina te ayuda (¡menos esfuerzo!). Si MA < 1, empeora las cosas (como una polea oxidada).
En máquinas ideales (sin fricción), el trabajo de entrada es igual al de salida: $F_{e n t r a d a} \cdot d_{e n t r a d a} = F_{s a l i d a} \cdot d_{s a l i d a}$ . $W_{e n t r a d a} = W_{s a l i d a}$
Si empujas un bloque 2 m con 10 N, la carga se mueve 0.5 m con 40 N: ¡la máquina multiplicó tu fuerza por 4!
La distancia recorrida por la carga siempre es menor que la distancia que mueves tú.
Es el 'precio' de ganar fuerza: ganas en fuerza, pierdes en distancia (y viceversa).

M A = \frac{d_{e n t r a d a}}{d_{s a l i d a}}

Teleférico de Caracas: usa poleas y ruedas para subir a los pasajeros al Parque Nacional El Ávila.
Observa cómo la cabina se mueve sin que tú tires de la cuerda: ¡la polea hace el trabajo!
Grúas en el puerto de Maracaibo: combinan poleas y ruedas para mover contenedores de hasta 50 toneladas.
Sin grúas, descargar café o petróleo sería imposible en el Lago de Maracaibo.
Escaleras mecánicas en el Metro de Caracas o centros comerciales: planos inclinados que se mueven solos.
¿Sabías que el Metro de Caracas tiene más de 40 km de vías? ¡Imagina mover esos vagones sin escaleras!
Machetes y cuchillos en la agricultura: cuñas que cortan frutas como el mango o la parchita.
Un buen machete en los Andes venezolanos puede partir un tronco en segundos.
Gatos mecánicos en talleres de Valencia: tornillos que levantan autos para cambiar una llanta.
Sin el gato, cambiar una llanta en la Autopista Regional del Centro sería un dolor de espalda.

En una palanca, si aplicas 20 N a 1 m del fulcro y la carga está a 0.5 m, ¿cuál es la fuerza de salida? $F_{s a l i d a} = \frac{F_{e n t r a d a} \cdot d_{e n t r a d a}}{d_{s a l i d a}}$
Usa la fórmula de la palanca: ¡es como una balanza desbalanceada!
Una polea simple reduce la fuerza necesaria para levantar 100 N a la mitad. ¿Cuál es la fuerza aplicada? $F_{a p l i c a d a} = \frac{F_{c a r g a}}{n} = \frac{100}{2} = 50 N$
Recuerda: cada polea adicional divide la fuerza, pero alarga la distancia que debes tirar.
Un plano inclinado tiene 3 m de largo y eleva una carga 1 m. Si la carga pesa 300 N, ¿qué fuerza se necesita para subirla? $F = m \cdot g \cdot \sin (θ) \approx 300 \cdot \frac{1}{3} = 100 N$
La inclinación es como una escalera: cuanto más empinada, más fuerza necesitas.

F_{e n t r a d a} = \frac{F_{s a l i d a} \cdot d_{s a l i d a}}{d_{e n t r a d a}}

Las 6 máquinas simples fueron definidas por científicos del Renacimiento 1500-1600.: Incluyen la palanca, rueda, polea, plano inclinado, cuña y tornillo.
El teleférico de Caracas se inauguró en 1983 y usa poleas para subir 1.500 pasajeros por hora.: Es un ejemplo perfecto de polea y rueda en acción en Venezuela.
En el Archipiélago de Los Roques, los pescadores usan palancas para mover botes pequeños.: Un ejemplo local de cómo las máquinas simples facilitan el trabajo diario.
La ventaja mecánica (MA) nunca supera el número de poleas o la relación de distancias.: Si MA = 3, la máquina multiplica tu fuerza por 3, pero debes mover la cuerda 3 veces más lejos.