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.
Desempeñan un papel importante, a menudo no reconocido, en el mundo en que vivimos. Las rampas para sillas de ruedas, la rosca de un tornillo, el cordón de un zapato o el picaporte de una puerta son ejemplos de ello. Al tratar el tema de las máquinas simples, las clases de física pueden ayudar a los alumnos a percibir su entorno de forma diferente y a reconocer los principios físicos de las máquinas simples como patrón en las numerosas aplicaciones cotidianas.
Las máquinas simples son un tema tradicional de las clases de física que se incluye en muchos planes de estudios al principio del primer ciclo de secundaria. En ocasiones, este tema ya se recomienda en las clases de ciencias de primaria. Está justificado tratar las máquinas simples debido a su gran relevancia en el mundo real y a los conocimientos culturalmente anclados asociados a ellas.
Los siguientes temas y términos técnicos suelen tratarse de forma combinada utilizando varios modelos de aplicación muy diferentes de la vida cotidiana:
- Engranajes
- juntas cardán
- excéntrica
- Manivela paralela
- Engranajes
- Mecanismos de palanca basculante
- Contador
- Trinquetes
- Tornos de cable
- Poleas
- Engranajes de compensación
- Engranajes helicoidales y de husillo
- Fuerzas y su medición
Los modelos, desde limpiaparabrisas de autobuses hasta trenes de aterrizaje de aviones, pasando por contadores y máquinas expendedoras, ofrecen una visión completa de diversos sistemas mecánicos y de los principios de la acción física gracias a su diseño sencillo y a sus explicaciones fáciles de entender.
Las fichas de tareas están formuladas 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.
- ¿Dónde están los puntos débiles constructivos de una estructura?
- ¿Cómo pueden resolverse?
- ¿Por qué determinados detalles se resuelven de esta manera y no de otra?
- ¿Existen alternativas? ¿Cuáles serían las consecuencias?
De este modo, se imparten verdaderos conocimientos técnicos, de forma lúdica y sencilla, pero en profundidad, según sus deseos y necesidades. La imaginación espacial, el pensamiento lógico, el análisis de problemas, los principios físicos y la comprensión de la tecnología utilizada a diario se entrenan y experimentan en experimentos realizados por los propios niños.
