PLANO INCLINADO, CUÑA Y TORNILLO

Plano inclinado.
El plano inclinado es una rampa que sirve para elevar cargas realizando menos esfuerzos.

 Los chicos pueden subir al hipopótamo haciendo menos fuerza con la rampa. Al estar la rampa menos inclinada sera menos fuerza que se debe hacer, pero sera más la distancia recorrida para llegar a la misma altura.

Si se quiere elevar al hipopótamo a una cierta altura, los chicos tendrán que tirar de la cuerda con una fuerza, F, que siempre sera menor que el peso, R.

Cuña.

La cuña es un plano inclinado doble, donde la fuerza que se aplica perpendicular a la base se transmite multiplicada a las caras de la cuña.

La fuerza aumenta más cuanto mayor longitud tienen las caras y menor longitud tiene la base.

Tornillo.

El tornillo es un plano inclinado, pero enrrollado sobre un cilindro. Cuando se aplica presión y se enrosca, se multiplica la fuerza aplicada.

Cada filete de la rosca hace de cuña, introduciéndose en el material con poco esfuerzo.

POLEAS Y POLIPASTOS

Para levantar una carga se pude hacer tirando de ella hacia arriba, pero suele ser incómodo y está limitada la altura de elevación.

La polea es una rueda con hendidura en la llanta por donde se introduce una cuerda o una correa.

Las poleas sirven para elevar cargas con más comodidad porque cambian la dirección de la fuerza. Pero lo más importante es que también se puede dividir la fuerza para elevar una gran carga si se combina las poleas formando un polipasto.

Un polipasto es un conjunto de poleas combinadas de tal forma que puedo elevar un gran peso haciendo muy poca fuerza.

Un polipasto está compuesto de una polea fija y una polea móvil. La polea fija solo gira cuando se tira de la cuerda y la polea móvil gira a la vez que se desplaza hacia arriba. En las ilustraciones podemos entender como es posible disminuir la fuerza aplicada empleando las poleas fijas y móviles.

Torno
Un torno es un cilindro que consta de una manivela que lo hace girar, de forma que es capaz de levantar pesos con menos esfuerzo. Se puede considerar como una palanca de primer grado cuyos brazos giran 360°. Observa el dibujo y comprenderás.
Con la mano giramos la manivela aplicando una fuerza F, el torno gira y la cuerda se enrolla en el cilindro a la vez que eleva la carga. Es una palanca cuyo punto de apoyo es el eje del cilindro y los brazos son la barra de la manivela y el radio del cilindro.
       
                                                            P . Bp = R . Br

Como la longitud de barra de la manivela es mayor que el radio del torno (cilindro), la fuerza que hacemos con la manivela siempre será menor que la resistencia que levantamos.

Ejemplos resueltos:

PALANCAS

Palancas:


La palanca es una máquina simple. Es una máquina por que es capaz de multiplicar la fuerza y es simple porque esta compuestos de muy pocos elementos: una barra rígida y un punto de apoyo. Con una palanca puedo levantar mucho peso haciendo poca fuerza.

Tipos de palancas:

Según la posición relativa a la fuerza, de la resistencia y del punto de apoyo, las palancas se clasifican en tres tipos:

Palancas de primer grado:
El punto de apoyo esta entre la fuerza y la resistencia.
Dependiendo de la longitud de los brazos, la fuerza  sera mayor, menor o igual que la resistencia.

Palancas de segundo grado:
La resistencia esta entre el punto de apoyo y la fuerza.
Estas palancas tienen ventaja mecánica; es decir aplicando poca fuerza se vence una gran resistencia.

Pancas de tercer grado:
La fuerza esta entre el punto de apoyo y la resistencia.
Estas palancas tienen desventajas mecánica; es decir, es necesario aplicar mucha fuerza para vencer poca resistencia.

Ejemplos:

Palancas Articuladas:

Uniendo varias palancas con uniones móviles se construyen mecanismos complejos que pueden realizar funciones mas complicadas