Quan pensem en les màquines, probablement ens vénen al cap grans invents com cotxes, trens o robots industrials.
No obstant això, moltes de les màquines més importants que fem servir diàriament són molt més senzilles. A aquestes les anomenem màquines simples, i han estat amb nosaltres des de les albors de la civilització, ajudant a fer les tasques més fàcils i eficients.
Encara que el terme "màquina simple" pugui semblar tècnic, el cert és que fem servir aquests mecanismes tot el temps, sovint sense adonar-nos-en.
En aquest article, et mostraré com les màquines simples són presents en coses tan comunes com un ganivet de cuina o una rampa.
Vegem 10 exemples quotidians de màquines simples que probablement ja coneixes, però potser no havies identificat com a tals.
1. Obridor d'ampolles: una palanca a les mans
Comencem amb una cosa tan senzilla com un obridor d'ampolles. Alguna vegada t'has parat a pensar com funciona aquest petit objecte? Encara que sembla una cosa trivial, aquest dispositiu és un exemple excel·lent d'una palanca en acció.
En utilitzar un obridor d'ampolles, la part dentada s'enganxa sota la tapa i, quan tires cap amunt, la tapa s'aixeca amb molt poc esforç. Això és perquè l'obrer actua com una palanca de primer gènere, on el fulcre (el punt de suport) està entre la tapa i la força que apliques. Això us permet obrir l'ampolla sense necessitat d'aplicar una gran quantitat de força.
Aquest tipus de palanques les trobes per tot arreu, des d'eines per extreure claus fins a simples balancins als parcs.
2. Cinta transportadora en supermercats: un pla inclinat en moviment
Segurament has vist aquestes cintes transportadores a la caixa del supermercat, on col·loques els teus productes perquè arribin al caixer. Tot i que pot semblar un sistema modern, la idea darrere aquest mecanisme és molt antiga: és un pla inclinat en moviment.
Un pla inclinat és una superfície que està inclinada en lloc de ser vertical i facilita moure objectes pesants amb menys esforç. La cinta transportadora, en estar inclinada de manera gairebé imperceptible, fa que els productes es desplacen suaument cap endavant sense la necessitat d'empènyer-los o aixecar-los constantment.
Aquest principi és el mateix que s'utilitza a les rampes per a persones amb mobilitat reduïda oa les rampes d'accés a garatges. En lloc d'aixecar un objecte pesat d'un sol cop, un pla inclinat permet moure'l al llarg d'una distància més gran, cosa que distribueix l'esforç de manera més uniforme.
3. Ascensor de politja: aixecant amb facilitat
El següent exemple és un clàssic que sovint passem per alt: els ascensors. Encara que avui dia molts ascensors funcionen amb motors elèctrics complexos, el principi bàsic darrere seu és un sistema de politges.
Una corriola és una roda que permet canviar la direcció d'una força. En el cas de l'ascensor, quan el motor estira la corda que subjecta la cabina, les politges distribueixen l'esforç, permetent aixecar i baixar grans càrregues (en aquest cas, persones i objectes) amb relativament poca força. Si mai has hagut de fer servir un sistema de politges per hissar una bandera o aixecar una càrrega, t'hauràs adonat de com se simplifica la feina.
En combinar politges fixes i mòbils, s'aconsegueix un sistema anomenat polipast, que redueix encara més la quantitat de força que cal aplicar per aixecar grans pesos.
4. La pala de jardí: tallant el terra com una falca
El bec o la pala de jardí és una de les eines més simples i útils que hi ha. Quan estàs cavant a terra, la pala no només s'utilitza com un objecte per moure la terra d'un lloc a l'altre, sinó que, en realitat, estàs fent servir una falca.
La part esmolada de la pala penetra a terra i divideix la terra, cosa que facilita que puguis moure-la. En essència, la pala transforma la força que apliques cap avall en una força lateral, dividint el terra. Aquest mateix principi s'aplica a eines de tall com les destrals, ganivets i cisells.
La propera vegada que facis servir una pala per fer forats al jardí o excavar, recorda que estàs aprofitant un dels principis més antics de la mecànica.
5. Tisores de podar: una palanca amb tall
Les tisores de podar que fem servir en jardineria són un altre excel·lent exemple de com les màquines simples faciliten la feina. Aquesta eina combina dues màquines simples: una falca i una palanca.
Les fulles esmolades de les tisores actuen com a falques, tallant les branques amb precisió. Però el veritable truc de les tisores de podar és a les llargues manetes, que funcionen com una palanca. Com més llargues són les manetes, més força pots aplicar sense esforç. D'aquesta manera, pots tallar branques gruixudes amb poc esforç, cosa que seria difícil si intentessis fer-ho amb les mans nues.
6. Cadira de rodes: el poder de la roda i l'eix
La cadira de rodes és un altre exemple clar duna màquina simple que ha canviat la vida de milions de persones. La roda i l'eix són una de les invencions més importants de la història, i el principi s'aplica a moltes situacions quotidianes.
En una cadira de rodes, les rodes permeten reduir la fricció entre el terra i la cadira, facilitant el moviment. Sense les rodes, moure una cadira amb una persona asseguda seria una tasca extenuant. En girar la roda, l'eix central també es mou, transmetent la força aplicada al llarg de la superfície, permetent que la cadira es desplaci amb poc esforç.
Aquest mateix principi és el que permet que bicicletes, cotxes i carretons funcionin.
7. Picaports o manetes de porta: girar amb una palanca
Probablement obris portes diverses vegades al dia, i ho fas de manera automàtica, sense pensar en el mecanisme darrere dels picaports o manetes de les portes. Però el que estàs fent servir és, en realitat, una palanca.
Quan gires la maneta d'una porta, estàs aplicant una petita força a l'extrem de la palanca. Aquesta força es transmet al mecanisme intern, que obre el pestell i permet que la porta s'obri. Sense la maneta, obrir una porta seria molt més difícil, ja que hauries d'exercir força directament sobre el pestell.
Aquest tipus de palanques es troben en molts mecanismes quotidians, des de les palanques de canvis als cotxes fins als interruptors de llum.
8. Gat hidràulic: aixecant un vehicle amb un cargol
Si alguna vegada has hagut de canviar una roda de cotxe, segurament has fet servir un gat. Aquesta eina és un exemple perfecte de com un cargol pot multiplicar la força aplicada i permetre aixecar grans pesos.
Quan gires la maneta del gat, un cargol intern es mou, cosa que fa que el gat s'elevi, aixecant el cotxe. Encara que sembli que el cotxe és massa pesat per aixecar-lo manualment, el disseny del cargol distribueix la força de manera eficient, fent que sigui possible elevar el vehicle amb molt poc esforç.
Aquest principi s'aplica a moltes altres eines, com premses o sistemes d'elevació de càrregues.
9. El ganivet de cuina: una falca per tallar amb precisió
El ganivet de cuina és una eina que tots fem servir diàriament. En tallar una poma o una peça de carn, probablement no penses que estàs usant una màquina simple, però ho estàs fent. El ganivet és, en essència, una falca.
La fulla del ganivet divideix el material que estàs tallant en dos, permetent que la força que apliques amb la mà es concentri al tall de la fulla. Això fa que sigui molt més fàcil tallar aliments del que seria si intentessis fer-ho amb un full sense fil o amb les teves mans.
Les falques s'usen no només a la cuina, sinó també en altres àrees com la construcció i la fusteria, on les eines de tall són essencials per dividir materials de manera precisa.
10. Cortines enrotllables: un sistema de politges ocult
Finalment, un exemple que probablement no havies considerat són les cortines enrotllables que es fan servir per pujar o baixar les persianes en una habitació. Encara que no ho sembli a simple vista, aquest mecanisme utilitza una combinació de politges i rodes.
Quan tires del cordó de la cortina, estàs utilitzant un sistema de politges que canvia la direcció de la força, facilitant que puguis aixecar o baixar la cortina sense necessitat d'aplicar gaire força. Aquest mateix principi s'aplica a sistemes de grues, ascensors i altres mecanismes d'elevació.