Las máquinas simples intercambian fuerza por distancia — Física, 11–13 años
Palancas, rampas y poleas facilitan tareas al cambiar cómo se usa una fuerza. Física, 11–13 años.
Idea
Una máquina simple no crea energía. Cambia el tamaño o la dirección de una fuerza y a menudo permite usar una fuerza menor a lo largo de una distancia mayor. Una rampa, una palanca, una polea y una rueda con eje son ejemplos conocidos.
Por qué
Levantar directamente un objeto pesado puede ser demasiado difícil para una persona. Se inventaron rampas, palancas y poleas para repartir el esfuerzo o cambiar su dirección. El problema no desaparece: el objeto sigue necesitando la misma energía, pero la tarea resulta manejable.
Ejemplo resuelto
Una caja de 60 N debe subir 1 m. Con una rampa, la empujas 3 m por la pendiente, sin contar el rozamiento. La fuerza ideal es 60 × 1 ÷ 3 = 20 N. Usas menos fuerza, pero recorres tres veces más distancia.
Error frecuente
Es tentador pensar que una máquina da algo gratis: menos fuerza tendría que significar menos trabajo. Una rampa parece más fácil porque la fuerza es menor, pero recorres más distancia y el rozamiento puede exigir esfuerzo extra. Las máquinas reorganizan la tarea; no proporcionan energía gratis.
Uso
Las carretillas, los cambios de bicicleta, los destornilladores y las rampas para sillas de ruedas usan esta idea. Una rampa de carga permite subir equipos con un empujón menor, mientras los engranajes pueden intercambiar velocidad por fuerza de giro. Los diseñadores eligen el equilibrio adecuado.
Sigue explorando
Otros idiomas
Cargando MyLeoNes™…