Este documento describe las máquinas simples, incluyendo su definición, tipos y propiedades. Las máquinas simples son dispositivos mecánicos que facilitan el trabajo al multiplicar la fuerza aplicada. Las principales máquinas simples descritas son la palanca, el plano inclinado, el tornillo, los engranajes y las poleas. Para cada máquina, se explica brevemente su funcionamiento y la relación entre la fuerza aplicada y la resistencia vencida.

2. SE DENOMINAN MÁQUINAS SIMPLES A CIERTOS
APARATOS O DISPOSITIVOS QUE SE UTILIZAN PARA
FACILITAR EL TRABAJO.
EN LA MAYORÍA DE
LOS CASOS, LAS
MÁQUINAS FUNCIONAN
COMO MULTIPLICADORAS
DE FUERZA.
LA FUERZA QUE SE APLICA SOBRE UNA MÁQUINA SE
SUELE DENOMINAR FUERZA MOTRIZ (F) Y LA FUERZA
QUE SE VENCE SE DENOMINA, RESISTENCIA O CARGA
(Q)

3. CLASES DE MÁQUINAS SIMPLES:

4. PALANCAS:
ES UNA BARRA RÍGIDA INDEFORMABLE QUE PUEDE
GIRAR ALREDEDOR DE UN EJE O PUNTO DE APOYO
(FULCRO O PIVOTE)
Sobre la palanca actúan dos fuerzas: una es la fuerza
aplicada (F) y la otra es la resistencia vencida (Q), cada
una tiene su propia dirección de acción, la distancia entre
la fuerza y el fulcro se denomina brazo de fuerza (a) y la
distancia entre la resistencia y el fulcro se denomina
brazo de resistencia (b).

5. PALANCA DE PRIMER GÉNERO:
En la palanca de primer género, el punto de apoyo está
entre la Fuerza y la Resistencia:
F.a = Q.b

6. PALANCA DE SEGUNDO GÉNERO:
En la palanca de segundo género, el punto de apoyo está
en un extremo y la Resistencia está entre éste y la
Fuerza aplicada :
F.a = Q.b
Q
F
a
b

7. PALANCA DE TERCER GÉNERO:
En la palanca de tercer género, el punto de apoyo está en
un extremo y la Fuerza aplicada está entre éste y la
Resistencia:
F.a = Q.b
Q F
a
b

8. EJEMPLOS: Primer género
Segundo género
Tercer género

9. TORNO:
Consiste en un cilindro (eje) dispuesto
horizontal o verticalmente que puede girar por
la acción de una fuerza aplicada (F) a un
manubrio o manivela de mayor radio que el
cilindro. La resistencia (Q) que se desea elevar
se aplica mediante una cuerda que se envuelve
o enrolla en el cilindro.
F.R = Q.r

10. Ejemplos de torno:

11. Engranajes:
Se denomina engranaje o ruedas
dentadas al mecanismo utilizado para
transmitir potencia de un componente a
otro dentro de una máquina. Los
engranajes están formados por dos
ruedas dentadas, de las cuales la mayor
se denomina corona' y la menor 'piñón'

12. PLANO INCLINADO:
Se denomina plano inclinado a todo plano que forma
con la horizontal un ángulo agudo, estableciendo un
triángulo rectángulo, en el que la hipotenusa
corresponde a la longitud del plano (l), el cateto
opuesto al ángulo la altura (h):
F. l = Q. h
l
h
Q
F

13. Ejemplos:

14. POLEAS:
La polea es un disco que puede girar libremente
alrededor de un eje central; es canalada en la
periferia, con la finalidad de la cuerda pase por allí
y no resbale.
Se distinguen tres clases: polea fija, polea móvil y
los polipastos:

15. POLEA FIJA:
Como su nombre lo indica permanece fija en su
lugar, esta sólo cambia la dirección de la fuerza
F
Q

16. POLEA MÓVIL:
Esta se mueve juntamente con la carga, y
hace que se reduzca la fuerza aplicada:
F = Q/2

17. POLIPASTOS O APAREJOS:
Se llaman polipastos a las combinaciones de
poleas, las hay de tres clases: aparejo
potencial, aparejo factorial y aparejo
diferencial:

18. APAREJO POTENCIAL:
COMBINA UN NÚMERO CUALQUIERA DE POLEAS MÓVILES
CON UNA FIJA:
F = Q
2n n = poleas móviles

19. APAREJO FACTORIAL:
COMBINA IGUAL NÚMERO DE POLEAS FIJAS Y MÓVILES
F = Q
N N = número total de poleas

20. APAREJO DIFERENCIAL:
CONSTA DE UNA DOBLE POLEA FIJA, DE RADIOS
DESIGUALES Y UNA POLEA MÓVIL, POLEAS QUE SE
ENCUENTRAN ENLAZADAS POR UNA CADENA SIN FIN O
CERRADA:
F = Q(R – r)
2R
F

21. VENTAJA MECÁNICA:
Se denomina ventaja mecánica (VM), a la relación que
se establece entre el valor de la fuerza ejercida por la
máquina sobre la resistencia (Q) y el valor de la
fuerza (F) que el operador aplica a la
máquina, cuando el dispositivo está en equilibrio:
VM = resistencia vencida
fuerza aplicada
VM = Q
F
La ventaja mecánica puede ser teórica o práctica. Se
denomina ventaja mecánica teórica (VMT) a la que
presenta la máquina. Aquella que se calcula es la real
o práctica (VMP).

22. EFICIENCIA O RENDIMIENTO:
Se denomina rendimiento o eficiencia de una
máquina, a la relación existente, entre su
ventaja práctica y su ventaja teórica:
eficiencia = ventaja mecánica práctica o real
ventaja mecánica teórica
E = VMP . 100%
VMT