Máquinas simples Capítulo 12 Física Sexta edición Paul E. Tippens Máquinas simples y eficiencia Ventaja mecánica La palanca Aplicaciones del principio de la palanca La transmisión del momento de torsión El plano inclinado Aplicaciones del plano inclinado
Máquinas simples y eficiencia La eficiencia de una máquina simple se define como la relación del trabajo de salida entre el trabajo de entrada: La potencia es trabajo por unidad de tiempo: La eficiencia se puede expresar en términos de potencia de entrada y potencia de salida:
Ventaja mecánica La ventaja mecánica real MA de una máquina se define como la relación de fuerza de salida Fo entre la fuerza de entrada Fi: La ventaja mecánica ideal MI es la relación entre la distancia de entrada si y la distancia de salida so En la ausencia de fricción u otras pérdidas de energía, Mi = MA . La eficiencia de una máquina simple se puede definir en términos de la ventaja mecánica:
La palanca La ventaja mecánica ideal MI se puede determinar mediante F0 = W Fi Fulcro r0 ri La ventaja mecánica ideal MI se puede determinar mediante Relación de fuerzas Relación de distancias desde el fulcro
Aplicaciones del principio de la palanca Las poleas son aplicaciones del principio de la palanca. Para una polea simple, r = R y la ventaja mecánica ideal es igual a 1: R Fo Fi
Aplicaciones del principio de la palanca Fi Fo W Para el polipasto, la ventaja mecánica ideal es 4:
La transmisión del momento de torsión Para la transmisión del momento de torsión: En términos del diámetro y de la velocidad angular:
El plano inclinado W Fi s h
Aplicaciones del plano inclinado Para una cuña: Para un tornillo:
Conceptos clave Máquina Eficiencia Polea Engranes Cuña Tornillo Palanca Paso de tuerca Plano inclinado Rueda y eje Ventaja mecánica real Ventaja mecánica ideal Transmisión por correa
Resumen de ecuaciones