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Un tornillo es una modificación del plano inclinado. Las roscas de un tornillo son como un plano inclinado enrollado alrededor de un cilindro. La anchura de las roscas son como el ángulo del plano inclinado.
Cuanto más fino es el paso del tornillo, más vueltas se necesitan, y también menos esfuerzo para enroscarlo. La carga es la fricción y otras fuerzas ejercidas por la madera sobre el tornillo.
Cuando se enrosca un tornillo en un trozo de madera es como si se girara el largo plano inclinado a través de la carga. La fuerza giratoria aplicada a un destornillador se convierte en una fuerza aplicada vertical que enrosca el tornillo en un objeto. La distancia que avanza el tornillo a cada vuelta viene determinada por el paso de la rosca.
Se le llama "paso" al número de roscas que hay en cada centímetro del tornillo. Por ejemplo, si un tornillo tiene 8 roscas en un centímetro, el tornillo tiene un paso de 1/8; eso significa que ese tornillo avanzará verticalmente una distancia de 1/8 de centímetro (hacia dentro de un objeto) cada vez que sé de una vuelta. Entre mayor sea el paso del tornillo, más vueltas se necesitan, y también menos esfuerzo, para enroscarlo.
Una tuerca también tiene un plano inclinado por dentro, de modo que cuando un tornillo se enrosca en una tuerca, lo que en realidad ocurre es que el plano inclinado del tornillo se desliza sobre el plano inclinado de la tuerca, produciendo un movimiento vertical; o sea, produciendo que el tornillo avance hacia adentro o hacia afuera de la rosca.
Ejemplos
Ejemplos
Imagina que necesitas subir algo hasta una altura considerable. Para hacerlo podrías utilizar un plano inclinado, solo que si la altura es grande el plano inclinado podría quedar demasiado extenso. Una forma de aprovechar la ventaja mecánica de un plano inclinado sin que éste tenga que extenderse demasiado lejos, es "enrollarlo" sobre un soporte vertical. El resultado será precisamente un tornillo.
Ahora imagina que necesitas levantar un objeto pesado. De igual forma podrías hacer uso de un plano inclinado, teniendo nuevamente el problema de que podría resultar demasiado extenso. También esta vez podrías "enrollarlo" sobre un soporte vertical, con lo cual nuevamente obtendrías un tornillo.
Utilizando la fuerza que proporciona un tornillo, podrías montarlo en un bloque rígido que tenga una tuerca interna, de forma tal que al hacer girar el tornillo este se introduzca en la tuerca y así el bloque se mueva. Con ello lo que habrás construido es una prensa, con la que puedes sujetar cosas.
La ventaja mecánica de un tornillo
La ventaja mecánica de un tornillo
Esto significa que puedes girar tu destornillador con una fuerza de 1 N y generar una fuerza de 4 N.
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