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El plano inclinado - Aproximadamente 8000 AC a 5000 AC

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El plano inclinado - Aproximadamente 8000 AC a 5000 AC

 

Fotos en el album: 58

 

El plano inclinado es una de las seis máquinas sencillas de la mecánica clásica. Las máquinas sencillas son aquellas de las que están compuestas la gran mayoría de las máquinas mecánicas que se irían desarrollando a lo largo de los milenios. Vendrían a ser como las piezas elementales de todas las máquinas compuestas. Las otras máquinas sencillas son la cuña, la rueda, la palanca, la polea y el tornillo (o tuerca husillo).

El caso del plano inclinado, si bien no es otra cosa que una superficie plana colocada de manera inclinada; la importancia de esta técnica proviene de las ventajas que otorga en la reducción de esfuerzos físicos a la hora de realizar trabajos.

Su ventaja mecánica se encuentra en que levantar un objeto por un plano inclinado, requiere menos esfuerzo que levantándolo directamente de manera vertical, a costa de que a cambio se requiere mayor distancia para moverlo. La ventaja mecánica es cuantitativamente resultado de la razón (cociente) de la longitud del plano inclinado sobre la altura que recorre.

Longitud de plano inclinado / Altura que recorre el plano inclinado = Ventaja mecánica

Por ejemplo, si se quiere levantar un barril de 30 kilogramos a 1 metro de altura, y se utiliza un plano de 2 metros de longitud, inclinado a 30°, por donde se hará rodar al barril, se requerirá la mitad de esfuerzo que levantándolo directamente hasta el punto en que se interesa colocar, de manera vertical.

Sin ahondar en términos técnicos complicados, en física, el trabajo equivale a la fuerza aplicada multiplicada por la distancia que se recorre realizando esa fuerza. Entonces, si levantamos el barril verticalmente, deberemos aplicar una fuerza necesaria para mover un objeto de 30 kilogramos en una distancia de 1 metro. Pero como en la naturaleza hay algo que se denomina ley de conservación de la energía o del trabajo, el valor de la energía o trabajo gastado bara subir el barril 1 metro será siempre el mismo, ya fuera que lo hayamos levantado directamente de manera vertical o por el plano inclinado. De la fórmula de ventaja mecánica obtenemos:

2 metros / 1 metro = 2 ventaja mecánica

Esto significa que podemos aplicar exactamente la mitad de esfuerzo físico para levantar el barril de 30 kilogramos, aunque deberemos moverlo en una distancia doble, o sea de 2 metros, hasta el punto donde queremos colocarlo. En otras palabras, aplicaremos la fuerza necesaria para levantar un barril de 15 kilogramos (la mitad del peso) pero en una distancia doble (2 metros); por lo que el trabajo o energía gastada (fuerza aplicada x distancia que se recorre aplicando la fuerza) es la misma en ambos casos, pero la fuerza que tenemos que aplicar usando el plano inclinado a 30° será exactamente la mitad que si levantáramos el barril de manera vertical.

Entonces, por la ley de conservación de energía o trabajo, cuanto más pequeño es el ángulo del plano inclinado, se puede levantar más peso aplicando la misma fuerza física, a cambio de tener que recorrer una distancia mayor.

Esto lo descubrieron nuestros antepasados ya en el Neolítico, y de esta manera comenzaron a levantar objetos pesados realizando un esfuerzo menor. Usando planos inclinados hechos de tierra, se piensa que se levantaron las grandes piedras de Stonehenge en Gran Bretaña, entre los años 3000 AC y 2000 AC. Los planos inclinados también fueron una herramienta muy utilizada durante toda la antigüedad por los griegos y los romanos para construir sus grandes obras arquitectónicas y de ingeniería con mucho menor esfuerzo físico y en combinación con otras máquinas que se fueron desarrollando a lo largo de los siglos.

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