Màquines simples

Les màquines simples són les constituïdes bàsicament per un sol element, s'apliquen per ampliar l'efecte d'una força i són la base per la construcció de d'altres màquines.

Les màquines simples fonamentals són:

• La palanca
• La roda
• El pla inclinat
• El cargol
• La Falca
  

La palanca

La palanca és una barra rígida i que gira sobre un punt de suport anomenat fulcre, si en un dels extrems de la palanca s'aplica una força relativament petita es possible vèncer una resistència més gran situada a l'altre extrem.
En una palanca a la distància entre el punt d'aplicació de la força o la resistència i el fulcre s'anomena braç.
La palanca té dos braços. El braç de força: distància entre el punt d'aplicació de la força i el fulcre i el braç de resistència: distància entre el punt d'aplicació de la resistència i el fulcre.

Llei de la palanca:

" Força pel seu braç és igual a la resistència pel seu"

F · d1 = R · d2Tipus de palanca

Segons la situació del fulcre respecte el punt d'aplicació de la força i la resistència tenim tres tipus de palanca:

La roda

La roda va ser un dels grans descobriments de l'ésser humà. La roda permet desplaçar objectes pesats i voluminosos amb poc esforç i un gran estalvi d'energia.

La roda és la base d'altres màquines com el torn, el cargol, la manovella, les politges o els engranatges. Les rodes muntades com apolitges i polispasts redueixen notablements la força necessària per aixecar-los :


Pla inclinat

El pla inclinat és una simple rampa que serveix per desplaçar objectes des d'un nivell a un altre més elevat.

La força necessària per elevar un objecte des d'un punt a un altre superior ve donat per la següent expressió:

F = P · h / L

P = pes en Newtons ; Pes = m · g h = alçada en metres L = longitud del pla inclinat


El cargol

Un cargol és una peça cilíndrica amb un solc o resalt uniforme i continu que descriu una línia helicoïdal. El cargol podríem dir que és un pla inclinat en forma d'hèlix.

La femella és una peça amb un forat que té un canal helicoïdal.
El mecanisme cargol- femella pot ser utilitzat com element de fixació o com a mecanisme de transformació de moviment circular a rectilini.

El solc o resalt rep el nom de filet de rosca.
El pas (p) d'una rosca és la separació entre dos filets.L'avanç (a) d'un cargol és la distància que avança amb una volta censera. a = p
Si el cargol té un sol filet l'avanç és igual pas pel nombre de filets (n). a = n·p
Els cargols poden tenir més d'un fil de rosca, en aquest cas l'avanç és igual al pas pel nombre de fils o entrades.

R= Resistència, r = radi, F = força, p = pas de rosca

La Falca

MÀQUINES SIMPLES 1

MÀQUINES SIMPLES 2

MÀQUINES SIMPLES 3

Albert Einstein

(Ulm, 1879 - Princeton, 1955) Científico estadounidense de origen alemán. En 1880 su familia se trasladó a Munich y luego (1894-96) a Milán. Frecuentó un instituto muniqués, prosiguió sus estudios en Italia y finalmente se matriculó en la Escuela Politécnica de Zurich (1896-1901). Obtenida la ciudadanía suiza (1901), encontró un empleo en el Departamento de Patentes; aquel mismo año contrajo matrimonio.
En 1905 publicó en Annalen der Physik sus primeros trabajos sobre la teoría de los quanta, la de la relatividad y los movimientos brownianos, y llegó a profesor libre de la Universidad de Berna. En 1909 fue nombrado profesor adjunto de la de Zurich y en 1910 pasó a enseñar Física teórica en la Universidad alemana de Praga. Luego dio clases de esta misma disciplina en la Escuela Politécnica zuriquesa (1912). En 1913, nombrado miembro de la Academia de Prusia, se trasladó a Berlín. En 1916 se casó en segundas nupcias. Publicó entonces Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie e inició una serie de viajes a los Estados Unidos, Inglaterra, Francia, China, Japón, Palestina y España (1919-32).

En 1924 entregó a la imprenta Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie y el año siguiente recibió el premio Nobel por su teoría sobre el efecto fotoeléctrico. En 1933 abandonó la Academia de Prusia y se enfrentó valerosamente a Hitler. Iniciada la persecución nazi contra los judíos, marchó a América y enseñó en el Instituto de Estudios Superiores de Princeton (Nueva Jersey). En 1945 se retiró a la vida privada, a pesar de lo cual prosiguió intensamente su actividad científica.

Einstein es uno de los grandes genios de la humanidad y en el ámbito de las ciencias físicas ha llevado a cabo una revolución todavía en marcha y cuyos alcances no pueden medirse aún en toda su amplitud. En su primera formulación (teoría de la relatividad restringida) extendió a los fenómenos ópticos y electromagnéticos el principio de relatividad galileo-newtoniano, anteriormente limitado sólo al campo de la Mecánica, y afirmó la validez de las leyes de esta última tanto respecto de un sistema galileano de referencia K, como en relación con otro de referencia K' en movimiento rectilíneo y uniforme respecto de K.

Según las teorías de Einstein, la ley de la propagación de la luz en el vacío debe tener, como cualquier otra general de la naturaleza, la misma expresión ya referida, por ejemplo, a una garita ferroviaria o a un vagón de tren en movimiento rectilíneo y uniforme en relación con ésta; dicho en otros términos, la velocidad de la luz no se ajusta a la de los sistemas de referencia que se mueven en línea recta y de manera uniforme respecto del movimiento de la misma luz. En realidad, el experimento de Michelson-Morley, mil veces repetido y comprobado a partir de 1881, había demostrado la diferencia existente entre la velocidad de la luz y la de la Tierra.
La relatividad restringida ofrece la razón de tal hecho, antes inexplicable. A su vez, la invariabilidad de la velocidad de la luz lleva a la introducciónen Física, de las transformaciones de Lorentz, según las cuales la distancia temporal entre dos acontecimientos y la que separa dos puntos de un cuerpo rígido se hallan en función del movimiento del sistema de referencia, y por ello resultan distintas para K y K'. Ello nos libra, en la formulación de las leyes ópticas y electromagnéticas, de la relación con el hipotético sistema fijo "absoluto", rompecabezas metafísico de la Física clásica, puesto que tales leyes, como aparecen formuladas en la relatividad restringida, valen para K e igualmente para K', lo mismo que las de la Mecánica.