Una máquina mecánica simple es un dispositivo que cambia la dirección de una fuerza, o su magnitud. Una máquina simple se puede definir como el mecanismo más simple que puede proporcionar una ventaja mecánica.

Las máquinas simples

Las fuerzas que actúan sobre las máquinas mecánicas simples se pueden dividir en:

Resistencia \((R)\)
La fuerza que se quiere vencer, o balancear, con la ayuda de una máquina que se llama de resistencia.
Motriz \((\Gamma)\)
La fuerza que es necesaria aplicar en la máquina para dar el efecto deseado que se conoce como fuerza motriz o potente.

Para una máquina en equilibrio mecánico, su ventaja mecánica se define como la relación de la fuerza potente y resistente, matemáticamente $$VM = \frac{\Gamma}{R}$$

Palancas

La palanca es una barra rígida que puede girar alrededor de un eje en el que se apoya. El eje de rotación de una palanca se llama eje de apoyo o fulcro.

Palanca interfixa
Son palancas donde el punto fijo esta entre la fuerza resistente y la motriz.
Por ejemplo, balanzas, tijeras y pinzas.
Palanca de inter-resistencia
Son palancas, donde la fuerza de resistencia se encuentra entre la fuerza potente y el punto fijo.
Por ejemplo: carretillas, cascanueces y prensa de ajo.
Palanca de interpotente
Son palancas donde la fuerza potente está entre la fuerza resistente y el punto fijo.
Por ejemplo, pinzas pinzas para hielo, caña de pescar y acelerador del coche.

La condición de equilibrio para cualquier palanca es: $$ R \times B = \Gamma \times b,$$ donde \(B\) es el brazo de la fuerza resistente y \(b\) es el brazo de la fuerza potente.

Poleas

La polea, o roldana, es una pieza utilizada para transferir fuerza y ​​movimiento. Una polea se compone de una rueda de material rígido, que gira sobre un eje, accionado por una correa o una cuerda, transfiriendo movimiento e energía a otro objeto.

Polea fija
Condición de equilibrio: $$\Gamma = R$$ .
Polea móvil
Condición de equilibrio: $$\Gamma = \frac{R}{2}$$ .
Talha exponencial
Es la combinación de poleas con una fija. En el caso de \(n\) poleas móviles, la fuerza motriz será: $$\Gamma = \frac{R}{2^n} $$ .

Plano inclinado

Es un plano rígido, en este ejemplo supuesto sin fricción e inclinada un ángulo \(\theta\) (ver dibujos arriba). La condición de equilibrio para esta máquina es: $$ \Gamma = P sen(\theta) $$ ejemplos de máquinas que utilizan el principio del plano inclinado: tornillo, tornillo de gato y la cuña.