Las primeras máquinas eran sencillos sistemas que facilitaron a hombres y mujeres sus labores, hoy son conocidas como máquinas simples.
La rueda, la palanca, la polea simple, el tornillo, el plano inclinado, el torno y la cuña son algunas máquinas simples. La palanca y el plano inclinado son las más simples de todas ellas.
En general, las maquinas simples son usadas para multiplicar la fuerza o cambiar su dirección, para que el trabajo resulte más sencillo, conveniente y seguro.
En consecuencia podemos decir que se denominan máquinas simples a las que básicamente emplean y transforman la energía muscular y sirven de base para la construcción de otras máquinas; transmiten fuerzas y reducen esfuerzos
Son las primeras máquinas que inventó el hombre, aparatos muy sencillos que le permitieron levantar y mover objetos pesados haciendo un mínimo esfuerzo.
La rueda 
Es una de las máquinas simples más importantes que se conocen, no se sabe quién y cuándo la descubrió o inventó; sin embargo, desde que el hombre utilizó la rueda la tecnología avanzó rápidamente, podemos decir que a nuestro alrededor siempre está presente algún objeto a situación relacionado con la rueda
La rueda es un dispositivo de forma circular que gira alrededor de un eje que pasa por su centro. El eje es muy importante porque sirve para fijar y sostener la rueda; también es el apoyo de la carga que transporta.
Las funciones más importantes de la rueda son...
- Es operadora de desplazamientos
- Transmisora de movimientos
- Conversora de movimientos circulares en rectilíneos y viceversa
La polea sirve para elevar pesos a una cierta altura. Consiste en una rueda por la que pasa una cuerda a la que en uno de sus extremos se fija una carga, que se eleva aplicando una fuerza al otro extremo. Su función es doble, puede disminuir una fuerza, aplicando una menor, o simplemente cambiar la dirección de la fuerza. Si consta de más de una rueda, la polea amplifica la fuerza. Se usa, por ejemplo, para subir objetos a los edificios o sacar agua de los pozos
Una polea está constituida por una rueda acanalada por donde pasa una cuerda en cuyos extremos están aplicados dos fuerzas: la resistencia y la potencia.
La carga cuyo peso es la RESISTENCIA (R), se ata al extremo de una cuerda y la persona hace la fuerza necesaria para elevarlo POTENCIA (P) en el otro extremo de esa misma cuerda. Este ejemplo corresponde a una polea fija o simple.
En esta clase de poleas no se reduce la fuerza que se debe hacer, pero se gana en comodidad porque es más fácil arrastrar un cuerpo hacia abajo que hacia arriba.
Las poleas se suelen conectar entre sí por medio de una correa o cuerda que transmite el movimeinto de una a otra. De ese modo transmiten movimiento y aumentan o disminuyen la velocidad del mismo
Las poleas pueden presentarse de varias maneras:
Polea fija: solo cambia la dirección de la fuerza. La polea está fija a una superficie.
Polea móvil: se mueve junto con el peso, disminuye el esfuerzo al 50%.
Aparejo: Formado por tres o más poleas en línea o en paralelo, se logra una disminución del esfuerzo igual al número de poleas que se usan.
Asociando poleas: El aparejoPolea fija: solo cambia la dirección de la fuerza. La polea está fija a una superficie.
Polea móvil: se mueve junto con el peso, disminuye el esfuerzo al 50%.
Aparejo: Formado por tres o más poleas en línea o en paralelo, se logra una disminución del esfuerzo igual al número de poleas que se usan.
Estos mecanismos se utilizan mucho en los talleres o industrias que manipulan piezas muy voluminosas y pesadas porque facilitan la manipulación, elevación y colocación de estas piezas pesadas, así como cargarlas y descargarlas de los camiones que las transportan.
El cuerpo que se quiere elevar y cuyo peso es la Resistencia (R) se aplica en el centro de la rueda móvil por medio de una armadura apropiada.
Uno de los extremos de la cuerda que pasa por el surco de la polea móvil se fija a un soporte (S) y el otro extremo queda libre luego de pasar por la polea fija. La persona tira de ese extremo libre para elevar el cuerpo atado a la polea móvil; entonces en la polea móvil la fuerza que debe hacer la persona para elevar un cuerpo se reduce a la mitad.
Los engranajes
Los engranajes son ruedas dentadas que se pueden conectar directamente entre sí. Por tener "dientes" se produce un buen ajuste entre ellos (no patinan como suele suceder con ls correas de las poleas) y se incrementan las posibilidades de transmitir fuerzas.
Utilidades de los engranajes
Transmiten movimientos sin utilizar un elemento de unión
Transmiten movimientos de giro de un eje a otro.Se utilizan cuando las fuerzas a transmitir son altas, ya que las poleas pueden presentar problemas por el resbalamiento de las correas.
El Plano inclinadoCuando se desea subir un objeto pesado a un lugar elevado se lo puede hacer en forma vertical o empleando un tablón inclinado.
El tablón es un plano inclinado cuando forma un ángulo agudo con respecto a un plano horizontal.
El plano inclinado permite levantar una carga mediante una rampa o pendiente.De esta manera, el esfuerzo necesario para levantar la carga es menor y, dependiendo de la inclinación de la rampa, la ventaja mecánica es muy considerable.
Al igual que las demás máquinas simples cambian fuerza por distancias. El plano inclinado se descubre por accidente ya que se encuentra en forma natural, el plano inclinado es básicamente un triángulo donde su utiliza la hipotenusa, la función principal del plano inclinado es levantar objetos por encima de la Horizontal.
En el caso del ejemplo se hace menos fuerza para subir la carga por el tablón que en forma vertical y dicha fuerza es menor cuando mayor sea la inclinación del tablón.
El plano inclinado se utiliza para facilitar la elevación o el descenso de objetos
El tornillo
Se entiende por tornillo a toda pieza cilíndrica o ligéramente cónica, casi siempre metálica, con una ranura en forma de espiral cortada en su superficie.
El tornillo es un buen multiplicador de fuerza ya que girando se transmite fuerza en el sentido longitudinal del tornillo.
Se puede considerar que el tornillo esta formado por un plano inclinado enrollado alrededor de un cilindro.
Plano inclinado enrollado, su función es la misma del plano inclinado pero utilizando un menor espacio.
Ejemplos: escalera de caracol, carretera, saca corcho, resorte, tornillo, tuerca, rosca.
La cuña
Se forma por dos planos inclinados opuestos, las conocemos comúnmente como punta, su función principal es introducirse en una superficie.Ejemplo: Flecha, hacha, navaja, desarmado, picahielo, cuchillo.
Consiste en un prisma de metal o de madera terminado en ángulo diedro, muy agudo.
En la cuña se distinguen 2 partes: la cabeza o base del prisma, sobre la que se aplica la fuerza y las caras o lados, en forma de planos inclinados.
La cuña tiene gran capacidad para cortar y taladrar con facilidad con que penetra y rasga materiales.
También se emplea como ajuste y fijación en encastres y ensambles. Asi se utiliza para ajustar y fijar los mangos de herramientas como por ejemplo el martillo. También se utiliza como tope para mantener abierta una puerta. El serrucho, presenta una serie de pequeñas cuñas alineadas en el borde de la hoja de acero.
Los dientes de los engranajes también pueden considerarse como una aplicación de la cuña
La Palanca
Cuando se desea mover un cuerpo muy pesado, para hacer menos fuerza, se suele operar del siguiente modo: se coloca un rodillo de madera o piedra en las proximidades del cuerpo; luego se ubica una barra metálica rígida entre el cuerpo y el rodillo. a continuación se impulsa hacia abajo el extremo libre de la barra, entonces el cuerpo se levanta. Este es un ejemplo de palanca
De esta forma la barra metálica aumenta la fuerza que el hombre puede ejercer sobre el cuerpo y por ese motivos podemos afirmar que la palanca es una máquina simple.Una palanca es, en general, una barra rígida que puede girar alrededor de un punto fijo llamado punto de apoyo o fulcro.
En el caso del ejemplo podemos distinguir:
A: un punto de apoyo
B: una Resistencia
C: una Potencia
La fuerza que se aplica se suele denominar fuerza motriz o potencia y la fuerza que se vence se denomina fuerza resistente, carga o simplemente resistencia.
La manivela
La necesidad de hacer girar manualmente elementos o mecanismos propició el invento de la manivela, que es una palanca fijada por uno de sus extremos a un eje. si le aplicamos una fuerza conseguimos mover el eje con menos esfuerzo que si aplicáramos la fuerza directamente sobre él. Así se puede decir que la manivela es una palanca giratoria que nos permite, al aplicar una fuerza (P), vencer una resistencia (R) haciendo un movimiento de rotación.
La Biela
Una biela es una barra rígida que está conectada a un cuerpo que gira. A medida que este cuerpo gira la biela avanza y retrocede en cada una de las vueltas. Permite convertir un movimiento de giro en otro lineal, es decir de avance y retroceso. La biela y la manivela suelen utilizarse juntos formando el sistema biela-manivela. El ejemplo más característico es el sistema de tracción utilizado por los trenes antiguos.
El torno
Es una máquina simple que nos permite subir y bajar objetos con comodidad y reducción de sfuerzo. Consiste en un rodillo de madera, acero u otro material que lleva fijada una cuerda y que se sostiene por sus extremos en un soporte adecuado.
Máquina simple constituida por un cilindro en donde enredar una cuerda o cadena, se hace girar por medio de una barra rígida doblada en dos ángulos rectos opuestos. Como todas las máquinas simples el torno cambia fuerza por distancia, se hará un menor esfuerzo entre más grande sea el diámetro.
Ejemplos: grúa, fonógrafo, pedal de bicicleta, perilla, arranque de un auto antiguo, grúa, ancla, taladro manual
En uno de los extremos tiene una manivela que cuando se acciona hace girar el rodillo y enrolla o desenrolla la cuerda, lo que permite subir o bajar la carga que lleva atada en el otro extremo.
¡¡¡A JUGAR CON LAS MÁQUINAS SIMPLES!!! (Hacé clic sobre las imágenes para poder jugar)
