Máquinas y energía                                                                                            

¿Cómo funcionan las máquinas?


Pregunta: Sara Toro Mejía, 9 años
Responde: Juan Sebastián Cardona Díaz, Ingeniero Mecánico

Las máquinas pertenecen a una gran familia de elementos llamados artefactos, pero además posee una serie de características: funcionalidad, ergonomía, seguridad y sostenibilidad, que la definen como tal.

La funcionalidad es la característica esencial. Una máquina debe estar diseñada para cumplir un propósito o una función principal y/o funciones secundarias.

Para descubrir cómo funciona una máquina, podemos representarla escondiendo los elementos que la componen: tornillos, palancas, pedales, cadenas, correas, entre otros, en una caja negra. Se le llama caja negra porque no podemos ver lo que hay en su interior.

Nuestra caja negra realiza una función para la cual fue diseñada, solo que en principio no podemos saber cómo lo hace. Sin embargo, cuando ponemos en la caja una entrada de energía, materia o información obtenemos una salida o una respuesta en forma de energía, materia o información.

Por ejemplo tenemos la caja negra de una máquina para hacer café. En principio se desconoce completamente cómo funciona, pero se conoce claramente la función: hacer café.

Cuando deseamos preparar una taza, ingresamos a la máquina un pocillo de agua (materia), una cucharada de café (materia), conectamos nuestra máquina a la energía eléctrica o al gas (energía), y presionamos un botón (información). Después de esperar unos segundos, la máquina realiza su función y nos avisa que el café está listo (información), recibimos una taza de café (materia) y sentimos el calor que sale de la máquina (energía).

Cuando se ha identificado claramente cuál es la función de una máquina y cuales son las entradas y salidas de esta, es más fácil responder a la pregunta: ¿cómo funciona una máquina?

Pero antes miremos otras características muy importantes:

Ergonomía: una máquina debe adaptarse plenamente al usuario; sea un niño, un adulto o un anciano. El tamaño y la forma de la máquina deben permitirnos manejarla fácilmente, porque si el usuario no puede usar la máquina, esta no puede cumplir su función.

Seguridad: las máquinas son para uso del ser humano, para su bienestar y protección, por lo tanto deben ser seguras y confiables.

Sostenibilidad: si el costo de comprar o poner en funcionamiento una máquina es demasiado alto, o si la máquina requiere un alto gasto de energía o produce mucha contaminación, podemos decir que esta máquina no es sostenible.

Vemos entonces que para responder a la pregunta de ¿como funciona una máquina? es necesario conocer, además de su funcionalidad, si cumple con las otras características importantes. Si retomamos el ejemplo de la máquina de café, podemos concluir que existen muchas máquinas que funcionan de formas diferentes, en general, un máquina de hacer café puede funcionar de muchas maneras, mientras pueda calentar el agua y mezclarla con el café. Sin embargo, si esta máquina que hace café es muy pequeña o muy grande (ergonomía), muy peligrosa (seguridad) o muy costosa (sostenibilidad), ninguna persona estaría dispuesta a usarla y no podría realizar su propósito en el mundo: hacer café.

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Última modificación: 03/09/2014 12:23