1. Concepto de maquina

una maquina es todo mecanismo capaz de transmitir la accion de una fuerza de un lugar a otro modificado en general la magnitud de la fuerza aunque se conserva la misma cantidad de trabajo realizado.la fuerza que se aplica a la maquina se llama fuerza motriz potencia(f)la fuerza que debe vencer la maquina se llama carga o resistencia (q)

-Ventajas Mecanicas que proporcionan las maquinas

ventaja mecanica=resistencia/fuerza aplicadavm=q/fvm= ventaja mecanicaq= resistenciaf= fuerza aplicada

*la ventaja mecanica es la caracteristica mas importante en el rendimiento de una maquina.* si la ventaja mecanica es mayor de 1(vm>1) se obtiene una ganancia de fuerza, pero si el igual o menor a 1(vm* existen dos tipos de ventaja mecánica:.VENTAJA MECÁNICA TEÓRICA (VMT)

es la obtenida en condiciones ideales del funcionamiento de la maquina es decir, sin fricción o problemas internos del dispositivo.

VENTAJA MECÁNICA PRACTICA (VMP)

es la obtenida en la realidad cuando la maquina funciona siempre es menor que la ventaja mecánica teórica, debido a factores de construccion y operación(como la fricción)

EL RENDIMIENTO O EFICIENCIA de una maquina es la razón entre su ventaja mecanica teoricay la practica su formula es:e%=vmp/vmt x 100

-Ley de la conservación de la energía

IntroducciónEsta ley es una de las leyes fundamentales de la física y su teoría se trata de que la energía no se crea ni se destruye, únicamente se transforma (ello implica que la masa en ciertas condiciones se puede considerar como una forma de energía.

La ley de conservación de la energía afirma que

No existe ni puede existir nada capaz de generar energía, no existe ni puede existir nada capaz de hacer desaparecer la energía y por último si se observa que la cantidad de energía varía, siempre será posible atribuir dicha variación a un intercambio de energía con algún otro cuerpo o con el medio circundante.

La energía es la capacidad de los cuerpos o sistemas de cuerpos para efectuar un trabajo. Todo sistema que pasa de un estado a otro produce fenómenos físicos o químicos que no son más que manifestaciones de alguna transformación de la energía, pues esta puede presentarse en diferentes formas: cinética, potencial, eléctrica, mecánica, química.

La ley de conservación de la energía, también conocida como primer principio de la termodinámica establece que “aunque la energía se puede convertir de una forma a otra no se puede crear ni destruir”. La energía es la capacidad de los cuerpos o sistemas de cuerpos para efectuar un trabajo.

EjemploEjemplo: Un bus interprovincial está detenido en un terminal . Al llegar la hora de salida, el conductor hace funcionar el bus y este se pone en marcha .Esto implica que la energía cinética del bus aumenta .El aumento de energía proviene de la energía química liberada en la combustión de gasolina en el motor del bus.

No toda la energía química liberada en el motor se transforma en energía cinética. Parte es transferida en forma de calor a los diferentes componentes del motor y al aire circundante. Esta energía se pierde en el sentido de que no se aprovecha para el movimiento del vehículo.

Ahora el bus corre con velocidad constante. Su energía cinética, por lo tanto, permanece también constante, pero el motor está funcionando y consume combustible.

La energía liberada en la combustión es transferida al aire en forma de calor: si pudiésemos efectuar una medición muy precisa, detectaríamos un leve aumento de la temperatura del aire como resultado del paso del bus.

-Plano inclinado

Plano inclinadoEl plano inclinado es una máquina simple que permite subir objetos realizando menos fuerza. Para calcular la tensión de la cuerda que equilibra el plano, descomponemos las fuerzas y hacemos la sumatoria sobre cada eje. Es recomendable girar el sistema de ejes de tal forma que uno de ellos quede paralelo al plano. Con esto se simplifican las cuentas ya que la sumatoria de fuerzas en X tiene el mismo ángulo que la tensión que lo equilibra.

Para resolverlo dibujamos los ejes y las fuerzas aplicadas sobre el cuerpo. Tenemos el peso, la normal y la tensión de la cuerda. En este caso no consideramos el rozamiento.

Descomponemos el peso en X e Y

Sobre el eje Y sabemos que no hay desplazamiento, por lo tanto:

Sobre el eje X, si queremos equilibrar el sistema:

La fuerza equilibra al plano es:

-Rendimiento

2. palancas

1. PALANCA

es una barra rrigida que puede rotar al rededor de un eje llamado punto de apoyo o fulcro.la palanca aprovecha el efecto del torque en un extremo suyo para producir un movimiento semejante en el opuesto donde esta la carga o resistencia.la relacion que existe entre las palancas es:fuerza aplicada por su brazo= resistencia por su brazo

fp=Qqf= fuerza aplicadap= longitud de brazo de la fuerza fQ= resistencia o cargaq= longitud de brazo de la carga Qventaja mecanica= brazo de la fuerza aplicada/brazo de la resistenciavm=p/qp= longitud del brazo de la fuerza pq= longitud del brazo de la resistencia Q

exixten tres tipos de palanca.

GENEROS DE PALANCA

palanca de primer genero

llamadas tambien interfulclares, ya que el punto de apoyo esta entre la fuerza aplicada y la resistencia. la vm puede ser mayor, menor o igual a 1. dependiendo de la posicion del fulcro.

ESQUEMAS.

EJEMPLOS

PALANCA DE SEGUNDO GENERO

llamadas tambien interresistivas esta entre el punto de apoyo y la fuerza aplicada como p>q, su vm

esta siempre menor de 1

ESQUEMAS

EJEMPLO

GENEROS DE PALANCA

palanca de tercer grado

llamadas tambien interponentes, ya que la fuerza esta entre el punto de apoyo y la resistencia,

como p>q, vm sera siempre menor de 1

ESQUEMA

EJEMPLOS.

2. Planos inclinados

-fuerzas qe

La fuerza normal la de friccion y la que se ejerce la gravedad sobre el peso. W N= W sen a y Ff = W cos a a = angulo del plano inclinado.

-condiciones de

Equilibrio en plano inclinadoUn plano inclinado es una porción de suelo que forma un cierto ángulo con la horizontal sin llegar a ser vertical, es decir, siendo el ángulo 0º < α < 90º. El plano inclinado, una de las máquinas simples, permite reducir la fuerza que es necesario realizar para elevar o

descender un peso.EquilibrioImaginemos un bloque como el mostrado en la figura situado sobre un plano cuya inclinación puede modificarse a voluntad. En una posición cualquiera (dada por el ángulo α), el peso (P) del bloque, que como sabemos es una magnitud vectorial (vertical y hacia abajo), puede descomponerse en sus componentes H y V, paralela y perpendicular al plano inclinado respectivamente: H = Psenα V = Pcosα Además, entre la cara inferior del bloque y el plano inclinado, existe una fuerza de rozamiento que impide que el bloque deslice al incrementar el ángulo de inclinación α. Esta fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza perpendicular ejercida por el bloque sobre el plano inclinado (V), siendo el factor de proporcionalidad el coeficiente de rozamiento μ. FR = μV = μPcosα 

La pérdida del equilibrio, es decir, el descenso del bloque puede darse en dos circunstancias: Deslizamiento: A medida que incrementamos el ángulo α, la componente H se incrementa, mientras la V disminuye, llegando un momento en el que se vence la fuerza de rozamiento; en el límite, cuando α = α1: H = FR Psenα1 = μPcosα1 tanα1 = μ

4.TornoEl torno es una máquina simple formado por un cilindro y una manivela, que permite levantar un cuerpo pesado haciendo menos fuerza.

La fuerza que equilibra el torno se calcula como:

r  =  Radio del tornoR =  Radio de la palancaP =  PesoF =  Fuerza de equilibrio

 POLEA

es una rueda que puede girar libremente alrededor de un eje, en cuyos bordes acanalados pasa

una cuerda o cable.

las poleas permiten desplazar cargas atadas a los extremos de una cuerda que pase por ellas,

cuando se estira por el otro extremo de la misma, existen poleas de diversos tipos, las cuales

pueden presentar una ganancia de ventaja mecanica

POLEA FIJA

esta sujeta o colgada de un punto fijo, la fuerza que se aplica en el extremo de una cuerda se

transmite integramente al otro no presenta ninguna ganancia de ventaja mecanica(vm=1) sin

embargo no obstante utiles para cambiar la direccion de aplicacion de la fuerza en la cuerda.

POLEA MOVIL

esta compuesta por una cuerda atada a un eztremo a un punto fijo, y en el otro extremo se aplica la fuerza motriz, su ventaja mecanica tiene una ganancia del doble(vm=2) tambiem se puede unir seguido a la polea movil, una polea fija para mayor comodidad en la aplicacion de la fuerza.

POLIPASTOS O APAREJOS

son un conjunto de poleas fijas y moviles, que permiten obtener mayores valores en la ventaja mecanica, existen dos formas principales.

VM=n VM=2

n= numero total de poleas n= numero total de poleas moviles