Maquinas compuestas
La manera más apropiada de comenzar este artículo será sin duda, en la medida que existe mucha gente que lo ignora, tratar de explicar sencilla y apropiadamente qué es, en realidad, una maquina compuesta. Pues bien: Dicha expresión ha de aplicarse a todo sistema de mecanismos en el que las distintas variables son, siempre, maquinas simples. Profundicemos un poco esta muy técnica definición.
Para poder entender lo que es una maquina compuesta debemos primero, antes que nada, saber a la perfección de qué hablamos cuando nos referimos a maquinas simples. Solo una vez que hayamos sido capaces de comprender cabalmente el funcionamiento de aquellas, seremos libres, entonces, de dar el siguiente paso; tratar de hacernos una idea bien clara de qué es lo que la palabra “sistema” en realidad, al fin y al cabo, quiere decir.
La palabra sistema está, hoy en día, en la boca de todo el mundo. Sin embargo, si uno se anima a preguntar por ahí, suele descubrir que son muy pocas las personas que efectivamente saber definir la palabra sistema. No todo lo que la gente suele llamar sistema es, en realidad, tal cosa. Despejemos entonces las dudas; es cosa bastante sencilla: Un sistema no es más que una interrelación de variables. O sea: consideramos variable a cualquier cosa que se pueda experimentar y medir y, luego, consideramos sistema a una interacción dada de variables.
La característica fundacional de todo sistema ha de ser, entonces, el hecho de que la alteración de alguna de sus variables implicará, entonces, sí o sí, la aliteración de, por lo menos, otra.
Vemos un ejemplo sencillo; un juego de ajedrez (es indistinto si el lector sabe o no jugar)Cuando se mueve una pieza, sea la que sea, ese movimiento produce una transformación en el sistema todo; todas las demás piezas pasan, inmediatamente, a verse alcanzadas por el cambio que implica la pieza movida. Así, el ajedrez es, de todos los divertimentos, el más sistémico de todos.
Ahora bien: Fusionando las dos partes hasta aquí explicitadas (el funcionamiento de las maquinas simples y el funcionamiento de un sistema)
es como sale definitivamente a la luz el significado de la expresión maquina compuesta. Se trata de un sistema en el que cada una de las maquinas simples es, ni más ni menos, que un mecanismo, o sea, una variable. Analicemos, ahora que ya tenemos las cosas más claras, como funciona esta interrelación de variables mecánicas.
Ya lo dijimos; una maquina compuesta está constituida por varias (como mínimo dos) máquinas simples. Cada una de esas maquinas simples es un mecanismo del sistema; al recibir una determinada energía, la maquina simple produce transformaciones en la misma y luego, en ves de liberarla como resultado, la “pasa” a otra maquina simple que, a su vez, produce todavía más modificaciones. Construir una maquina compuesta significa poner en interrelación una determinada cantidad de maquinas simples.
Todo lo demás es cosa bastante obvia; si en una maquina compuesta falla alguna de las maquinas simples esto significará, consecuentemente, el fallo absoluto del sistema todo. La reparación de maquinas compuestas implica, entonces, saber encontrar cuál es, de todas, la maquina simple que está produciendo el problema. Cuando se soluciona el conflicto con el mecanismo particular, este vuelve a trabajar armoniosamente con los demás y así, todos juntos, reestablecen la capacidad operativa del sistema (de la maquina compuesta). Cuantas más maquinas simples contenga el sistema, más compuesta será la maquina que dicho sistema implique.
Prácticamente todos los artefactos a que apelamos diariamente son, en realidad, forma más o menos complejas de maquinas compuestas. La video casetera y la motocicleta, las impresoras y las maquinas de secar la ropa. El mundo no sería lo que es sin el inapreciable trabajo de las maquinas compuestas.
Y
lo que caracteriza a una maquina, por sobre cualquier otro sistema natural, es que la misma es, siempre, diseñada y construida por el intelecto del hombre para la funcionalidad y comodidad del propio hombre. Se trata, simple y complejamente, de poner en interrelación funcional las distintas fuerzas de la naturaleza con las leyes físicas y químicas que las rigen. Todos los pasos que da la tecnología son, en realidad, esto es lo que los hace verdaderamente geniales, un aumento en los poderes que el ser humano es capaz de esgrimir sobre su entrono. Aprender a individualizar las energías y, luego capacitarse para ponerlas en interrelación funcional; he ahí, muy esencialmente simplificado, el tema todo que desde las épocas más pretéritas ha significado la ciencia en tanto construcción de maquinarias.
La maquina compuesta es, así, la sucesora necesaria de la maquina simple. Porque en el terreno de las maquinas las cosas no funcionan como saben hacerlo en el seres vivos; en el mundo material el todo no es otra cosa más que la correcta suma de las partes
CONCEPTO DE PALANCA:
La palanca es una máquina simple que se emplea en una gran variedad de aplicaciones. Probablemente, incluso, las palancas sean uno de los primeros mecanismos ingeniados para multiplicar fuerzas. Es cosa de imaginarse el colocar una gran roca como puerta a una caverna o al revés, sacar grandes rocas para habilitar una caverna. Con una buena palanca es posible mover los más grandes pesos y también aquellos que por ser tan pequeños también representan dificultad para tratarlos.
Básicamente está constituida por una barra rígida, un punto de apoyo o Fulcro y dos o más fuerzas presentes: una fuerza a la que hay que vencer, normalmente es un peso a sostener o a levantar o a mover, y la fuerza que se aplica para realizar la acción que se menciona. La distancia que hay entre el punto de apoyo y el lugar donde está aplicada cada fuerza, en la barra rígida, se denomina brazo. Así, a cada fuerza le corresponde un cierto brazo. Como en casi todos los casos de máquinas simples, con la palanca se trata de vencer una resistencia, situada en un extremo de la barra, aplicando una fuerza de valor más pequeño que se denomina potencia, en el otro extremo de la barra.
En una palanca podemos distinguir entonces los siguientes elementos:
-El punto de apoyo o fulcro.
-Potencia: la fuerza (en la figura de abajo: esfuerzo) que se ha de aplicar.
-Resistencia: el peso (en la figura de abajo: carga) que se ha de mover.
PRINCIPIO DE GALILEO GALILEI:
Se cuenta que el propio Galileo Galilei habría dicho: "Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo". En realidad, obtenido ese punto de apoyo y usando una palanca suficientemente larga, eso es posible. En nuestro diario vivir son muchas las veces que “estamos haciendo palanca”. Desde mover un dedo o un brazo o un pie hasta tomar la cuchara para beber la sopa involucra el hacer palanca de una u otra forma. Ni hablar de cosas más evidentes como jugar al balancín, hacer funcionar una balanza, usar un cortaúñas, una tijera, un sacaclavos, etc. Casi siempre que se pregunta respecto a la utilidad de una palanca, la respuesta va por el lado de que “sirve para multiplicar una fuerza”, y eso es cierto pero prevalece el sentido que multiplicar es aumentar, y no es así siempre, a veces el multiplicar es disminuir al multiplicar por un número decimal por ejemplo.
TIPOS DE PALANCAS:
La ubicación del fulcro respecto a la carga y a la potencia o esfuerzo, definen el tipo de palanca:
-Palanca de primer tipo o primera clase: Se caracteriza por tener el fulcro entre la fuerza a vencer y la fuerza a aplicar. Esta palanca amplifica la fuerza que se aplica; es decir, consigue fuerzas más grandes a partir de otras más pequeñas. Algunos ejemplos de este tipo de palanca son: el alicates, la balanza, la tijera, las tenazas y el balancín. Algo que desde ya debe destacarse es que al accionar una palanca se producirá un movimiento rotatorio respecto al fulcro, que en ese caso sería el eje de rotación.
-Palanca de segundo tipo o segunda clase: Se caracteriza porque la fuerza a vencer se encuentra entre el fulcro y la fuerza a aplicar. Este tipo de palanca también es bastante común, se tiene en lo siguientes casos: carretilla, destapador de botellas, rompenueces. También se observa, como en el caso anterior, que el uso de esta palanca involucra un movimiento rotatorio respecto al fulcro que nuevamente pasa a llamarse eje de rotación.
-Palanca de tercer tipo o tercera clase: Se caracteriza por ejercerse la fuerza “a aplicar” entre el fulcro y la fuerza a vencer. Este tipo de palanca parece difícil de encontrar como ejemplo concreto, sin embargo el brazo humano es un buen ejemplo de este caso, y cualquier articulación es de este tipo, también otro ejemplo lo tenemos al levantar una cuchara con sopa o el tenedor con los tallarines, una corchetera funciona también aplicando una palanca de este tipo. Este tipo de palanca es ideal para situaciones de precisión, donde la fuerza aplicada suele ser mayor que la fuerza a vencer. Y, nuevamente, su uso involucra un movimiento rotatorio.
-Palancas múltiples: Varias palancas combinadas.Por ejemplo: el cortaúñas es una combinación de dos palancas, el mango es una combinación de 2º género que presiona las hojas de corte hasta unirlas. Las hojas de corte no son otra cosa que las bocas o extremos de una pinza y, constituyen, por tanto, una palanca de tercer género. Otro tipo de palancas múltiples se tiene en el caso de una máquina retroexcavadora, que tiene movimientos giratorios (un tipo de palanca), de ascenso y descenso (otra palanca) y de avanzar o retroceder (otra palanca).
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