Definició de Màquines Simples i Conceptes Bàsics de Mecànica

Conceptes Fonamentals de la Mecànica

Màquina

Sistema format per un o més conjunts mecànics amb parts mòbils i eventualment per altres conjunts, concebut per realitzar una tasca determinada, que normalment comporta la realització de treball o la transmissió d'energia.

Mecanisme

Conjunt d'elements mecànics que realitza funcions de guiatge i transmissió relacionades amb el moviment i les forces en el si d'una màquina. Un mecanisme, per tant, forma part d'una màquina dins la qual realitza una funció determinada, com ara una caixa de canvis.

Força Estàtica (Estàtica)

Part de la mecànica que estudia l'equilibri dels cossos en estat de repòs.

Primera Llei de Newton (Inèrcia)

Quan en un cos la suma de les forces que hi actuen és nul·la, el cos romandrà en repòs o en moviment rectilini uniforme.

Màquines Simples

S'utilitzen per amplificar forces. Les màquines simples principals són:

• Roda
• Palanca
• Pla inclinat

El treball que fem sobre una màquina simple s'anomena treball motriu, i el que fan les càrregues per contrarestar s'anomena treball resistent.

Palanca

Barra rígida que es recolza en un punt de suport.

Roda i Fricció de Rodolament

És un element clau per al desplaçament de càrregues en el transport. Per tal que una roda giri sobre una superfície, ha d'existir fricció entre totes dues. Aquesta fricció es produeix perquè la roda o la superfície (o totes dues) es deformen com a conseqüència de la força que fa el pes de la roda sobre la superfície. Al llindar de rodolament, la normal deguda al pes de la roda s'avança a una distància anomenada coeficient de fricció.

Torn (Elevació de Càrregues)

Màquina destinada a l'elevació de càrregues. Consta d'un cilindre horitzontal recolzat en els seus extrems per dos coixinets. Dels extrems surten dues barres en forma de maneta que permeten fer girar el cilindre, on s'hi enrotlla una corda o cable on se suspèn la càrrega.

Per tal que hi hagi equilibri, si es prenen els moments respecte a un dels punts de suport, el moment generat per la càrrega ha de ser igual al moment que es provoca a través de la maneta.

Torn Diferencial

És una variant del torn on se situen dos cilindres. Quan es pretén elevar un pes, el cilindre de més diàmetre enrotlla la corda i el de menys diàmetre la desenrotlla. Per poder vèncer càrregues elevades, es dedueix que com més petita sigui la diferència entre els diàmetres dels cilindres, més poder multiplicador s'obté de la força aplicada.

Politja o Aparell Diferencial (Ternal)

Màquina formada per tres politges: dues fixes i concèntriques de diferents diàmetres i fixades al mateix eix (també rep el nom de sistema de politges diferencials). En estirar la corda, la longitud de la corda que s'enrotlla per la politja de més diàmetre és superior a la desenrotllada per la politja de menys diàmetre, amb la qual cosa s'aconsegueix que s'elevi la càrrega que penja de la politja mòbil.

Pla Inclinat

Màquina simple utilitzada des de l'antiguitat.

Cargol (Aplicació del Pla Inclinat)

És l'aplicació més important del pla inclinat. Efectivament, una rosca o cargol és un pla inclinat que remunta una superfície cilíndrica. Si el cargol s'utilitza com a màquina, es pot obtenir treball i, com sempre, es complirà que el treball motriu és igual al treball resistent.