- Las máquinas simples.
- Las máquinas compuestas.
- Descubro... una máquina compuesta: la bicicleta.
- Descubro....grandes inventos.
TEMA
7: LAS MÁQUINAS
Las
máquinas son aparatos inventados por el ser humano para facilitar la
realización de muchas tareas, como mover pesos, desplazarnos, etc.
Las
máquinas más sencillas, como la palanca, el plano inclinado y la polea, se
llaman máquinas simples.
1. La palanca
Palanca.
La palanca es
una barra rígida que gira alrededor de un punto de apoyo. Tiene numerosas
aplicaciones, como por ejemplo mover pesos.
Así, para mover una roca podemos
introducir debajo de ella un extremo de la palanca, apoyarla en un punto
intermedio y hacer fuerza hacia abajo en el otro extremo.
Cuanto más largo es el tramo de palanca
entre el punto de apoyo y el extremo en que hacemos fuerza, más fácil resulta
mover la roca.
2. El plano
inclinado
Plano inclinado.
El plano inclinado es
una rampa que permite superar desniveles.
Con un plano inclinado podemos salvar
una diferencia de altura más fácilmente que subiendo y bajando escalones.
Cuanto más suave es la inclinación del
plano, más fácil resulta desplazarse.
3. La polea
Polea.
La polea es
una rueda con un canal en el borde por el que pasa una cuerda. Se utiliza,
entre otras cosas, para elevar pesos.
Así, por ejemplo, para sacar agua de un
pozo podemos suspender la polea de un gancho, atar a un extremo de la cuerda un
cubo y tirar del otro extremo.
La ventaja de la polea para elevar un
peso es que es más fácil hacer una fuerza hacia abajo tirando de la cuerda que
levantar el peso a pulso.
La rueda.
La rueda es
un objeto en forma de disco que gira alrededor de una barra llamada eje.
Forma parte de algunas máquinas simples,
como la polea, y también de muchas máquinas compuestas.
La rueda es uno de los inventos que más
ha ayudado al progreso de la humanidad. Sin la rueda, el transporte terrestre
de personas y mercancías sería casi imposible.
Las ruedas más antiguas eran pesados
discos de madera maciza. Más adelante se ideó la rueda con radios, mucho más
ligera.
.
En la actualidad, las ruedas de los
automóviles se fabrican con materiales ligeros y resistentes, e incorporan los
neumáticos.
Hay máquinas que están formadas por
diversos elementos, llamados operadores, algunos de los cuales son máquinas
simples. Son las máquinas compuestas.
Estas máquinas pueden ser muy sencillas, como un
engranaje o unos alicates, o más complejas, como una bicicleta.
1. El engranaje
Engranajes.
Un engranaje está formado por la conexión de varias ruedas
con el borde dentado, de manera que los salientes de una rueda encajan en los
entrantes de otra.
Cuando gira una rueda del engranaje,
giran a su vez todas las demás. Con ello se consigue transmitir el movimiento.
A veces, las ruedas de un engranaje no
están conectadas directamente, sino a través de una cadena, como sucede en las
bicicletas.
Alicates.
2. Los alicates
Los alicates consisten en dos palancas unidas que giran sobre
un mismo punto de apoyo.
Con los alicates se consigue transmitir
a la pinza, aumentada, la fuerza que se hace en el mango.
Otra máquina que funciona de manera
semejante a los alicates son las tijeras.
La bicicleta es una máquina
compuesta formada por varios operadores: palancas, engranajes, ruedas, etc.
Veamos algunas de las partes de una bicicleta y los operadores
que las componen:
Manillar
El manillar es
una palanca unida por su punto de apoyo al mecanismo que controla la dirección.
Freno
Una palanca situada en el manillar, llamada maneta,
estira de un cable. Este cable mueve otras dos palancas situadas en la rueda
haciendo que la opriman como una pinza. De
esta manera la rueda se frena.
Engranaje
Los pedales están
unidos a una rueda dentada grande llamada plato. El
plato se conecta a través de una cadena a
otra rueda dentada más pequeña denominada piñón.
Así se transmite el movimiento de los pedales a la rueda trasera.
Muchos inventos han servido
para hacer más fácil la vida de las personas: desde las herramientas
prehistóricas hasta las máquinas que utilizamos hoy en día.
Los
avances técnicos tienen aplicaciones tanto en el trabajo y el hogar como en el
transporte y las comunicaciones.
La
imprenta
Antes de la invención de la imprenta había
pocos libros y eran muy caros, porque se tenían que copiar a mano. Copiar un
libro era un proceso muy lento y laborioso.
En el siglo XV, Johannes Gutenberg inventó una máquina que
permitía realizar muchas copias de un libro de forma rápida y fácil. Un copista
podía copiar a mano unos pocos libros en toda su vida. En cambio, un impresor
podía imprimir 100 libros en un solo mes.
Gracias a la imprenta se publicaron cada vez más libros y más
baratos, de manera que mucha más gente pudo leerlos y aprender de ellos.
La máquina de vapor
Un invento que revolucionó la vida de las personas fue la máquina
de vapor ideada por James Watt en el siglo XVIII.
Fue muy importante para el desarrollo de la industria (las
fábricas) y del transporte, tanto por tierra (ferrocarril) como por mar (barco
de vapor).
Hasta entonces, los medios de transporte terrestre eran muy
lentos, porque se utilizaban animales (bueyes, caballos, mulos...) para mover
carros y carruajes.
En carro se podía tardar todo un día en recorrer unos veinte
kilómetros. En cambio, una locomotora de vapor recorría
esta distancia en menos de una hora.
La comunicación a
distancia
Antiguamente, la comunicación era muy lenta y difícil. Una carta
podía tardar meses en llegar a su destino. Esta situación cambió en el siglo
XIX, cuando se inventaron diversos sistemas que hicieron mucho más rápida la
comunicación entre lugares lejanos.
El telégrafo
El primer sistema moderno de comunicación a distancia es
el telégrafo, que envía mensajes de
texto, llamados telegramas,
mediante señales eléctricas de forma casi instantánea entre dos oficinas de
correos.
Actualmente, el telégrafo ha sido sustituido casi totalmente por
el correo electrónico. Los antiguos telegramas,
que el cartero repartía casa por casa, han dado paso a los mensajes que
enviamos cómodamente desde nuestro ordenador a través de Internet.
El teléfono
Un sistema de comunicación posterior al telégrafo es el teléfono,
que también se basa en el envío de señales eléctricas, pero permite la
transmisión del sonido.
En sus inicios, las señales telefónicas se enviaban siempre a
través de cables, que llegaron a cubrir el cielo de algunas ciudades, como
puedes ver en la imagen.
Hoy en día están muy extendidos los teléfonos móviles, que
funcionan como pequeños ordenadores. Así, además de la voz permiten enviar
también mensajes de texto.
