Class Set Simple Machines
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El término "máquinas simples" (también denominadas máquinas de ahorro de fuerza, de conversión de fuerza o de ahorro de trabajo) engloba herramientas o dispositivos mecánicos que se utilizan para convertir una fuerza u optimizar el efecto de una fuerza. Ejemplos de máquinas simples son la cuerda, la palanca, la polea y el plano inclinado (cuña), que aparecen en alguna combinación en casi todas las máquinas de fuerza.

El resultado es una gran variedad de temas que los alumnos pueden explorar fácilmente de forma lúdica. Las hojas de tareas se formulan de forma orientada a las competencias de acuerdo con los planes educativos. El objetivo es controlar, reflexionar y evaluar el propio pensamiento al resolver problemas y construir así nuevos conocimientos. Hay que reconocer los problemas y desarrollar y aplicar estrategias de resolución de problemas.

• Articulaciones y bisagras: ¿Cómo se puede pivotar y abisagrar algo?
• Trinquetes en muchas formas y aplicaciones: ¿Cómo se puede impedir que algo se mueva en la dirección equivocada?
• Mecanismos de palanca: Experimentar el efecto de las palancas, palancas giratorias, varias palancas acopladas.
• Excéntricas: Conversión de un movimiento giratorio en un movimiento de vaivén, demostrado mediante diferentes escenarios.
• Mecanismos accionados por resortes: mecanismos de reposición que utilizan la fuerza de un resorte, resortes como almacenes de energía, demostrados en situaciones modelo naturales y fáciles de entender.
• Situaciones modelo.
• Polipastos de cable y poleas de reenvío - a ensayar paso a paso en distintas fases de ampliación.
• Movimientos lineales a lo largo de carriles guía.

Si miramos un poco a nuestro alrededor, vemos mecanismos simples y complejos casi por todas partes. Desempeñan un papel importante, aunque a menudo no reconocido u oculto, en el mundo en que vivimos. Desde simples palancas hasta la mecánica de la puerta de una habitación, pasando por grúas o diversas y sofisticadas soluciones mecánicas para una misma tarea. El examen de las máquinas simples se justifica por su gran relevancia para el mundo vivo y los conocimientos culturalmente anclados asociados a ellas.

Los siguientes temas y términos técnicos se tratan con los modelos de aplicación:

• Articulaciones
• Accionamientos de manivela
• Engranajes
• Mecanismos de palanca
• Tambores de cable y polipastos de cable
• Poleas
• Trinquetes
• Balanzas
• Elementos de muelle

Todos los modelos son lo más sencillos posible: las construcciones están diseñadas para construirse, probarse y estudiarse en una sola lección. Hay espacio suficiente para familiarizarse con mecanismos complicados, como el varillaje de cuatro barras o el avance lineal.

Las construcciones mecánicas existen desde tiempos inmemoriales, desde las simples palancas hasta la invención de la rueda y las máquinas cada vez más complejas. Ya en la antigüedad, poleas, palancas y ruedas onduladas se combinaban con cuerdas para crear herramientas de elevación y construcciones similares a grúas. Se utilizaban sobre todo en la construcción. El principio de la polea ya se conocía en Grecia hacia el 700 a.C., y la palanca existía desde tiempos inmemoriales. Arquímedes (287-212 a.C.) formuló las llamadas leyes de la palanca. En la Antigüedad, las primeras experiencias empíricas se sistematizaron también con ayuda de la geometría, las matemáticas y un caudal de ingenio inventivo, se comprendieron cada vez mejor y se utilizaron para fines casi incontables hasta nuestros días.
Herón de Alejandría, matemático e ingeniero griego del siglo I d.C., describió en sus escritos la rueda, la polea, la palanca, la cuña y el tornillo como elementos de las máquinas simples. Olvidado en la Edad Media, su texto fue redescubierto en una traducción árabe durante el Renacimiento. Los ingenieros de la época añadieron el plano inclinado a las máquinas simples. Lo que tienen en común es que son los componentes básicos de todas las máquinas mecánicas más complejas; hoy, sin embargo, las llamaríamos más bien elementos de máquinas. Parecen casi triviales en la era de la información. Y, sin embargo, son los cimientos sobre los que se construyó la civilización técnica.