Maquinas simples y su eficiencia

Maquinas simples y su eficiencia

Maquinas simples y su eficiencia online

Las máquinas se limitan a transmitir el trabajo mecánico de una parte del aparato a otra. Una máquina produce fuerza y controla la dirección y el movimiento de la fuerza, pero no puede crear energía. La capacidad de una máquina para realizar trabajo se mide por dos factores. Estos son (1) la ventaja mecánica y (2) la eficiencia. Ventaja mecánica. En las máquinas que sólo transmiten energía mecánica, la relación entre la fuerza ejercida por la máquina y la fuerza aplicada a la máquina se conoce como ventaja mecánica. Con la ventaja mecánica, la distancia que se moverá la carga será sólo una fracción de la distancia por la que se aplica el esfuerzo. Aunque las máquinas pueden proporcionar una ventaja mecánica superior a 1,0 (e incluso inferior a 1,0 si se desea), ninguna máquina puede realizar nunca más trabajo mecánico que el que se le aplica. Eficiencia. La eficiencia de una máquina es la relación entre el trabajo que proporciona y el trabajo que se realiza en ella. Aunque el rozamiento puede reducirse engrasando las piezas deslizantes o giratorias, todas las máquinas producen algo de rozamiento. Una palanca tiene un alto rendimiento debido a que tiene poca resistencia interna. El trabajo que realiza es casi igual al que recibe, ya que la energía consumida por el rozamiento es muy pequeña. En cambio, una polea puede ser relativamente ineficiente debido a que la fricción interna es mucho mayor. Las máquinas simples siempre tienen eficiencias inferiores a 1,0 debido a la fricción interna.

Rueda y eje

Este artículo trata del concepto en física. Para el sello discográfico independiente, véase Simple Machines. Para el software del foro de Internet, véase Simple Machines Forum. Para una cobertura más amplia de este tema, véase Mecanismo (ingeniería).
Una máquina simple es un dispositivo mecánico que cambia la dirección o la magnitud de una fuerza[2]. En general, pueden definirse como los mecanismos más simples que utilizan la ventaja mecánica (también llamada palanca) para multiplicar la fuerza[3]. Normalmente el término se refiere a las seis máquinas simples clásicas que fueron definidas por los científicos del Renacimiento:[4][5][6].
Una máquina simple utiliza una única fuerza aplicada para realizar un trabajo contra una única fuerza de carga. Ignorando las pérdidas por fricción, el trabajo realizado sobre la carga es igual al trabajo realizado por la fuerza aplicada. La máquina puede aumentar la cantidad de fuerza de salida, a costa de una disminución proporcional de la distancia recorrida por la carga. La relación entre la fuerza de salida y la aplicada se denomina ventaja mecánica.
Las máquinas simples pueden considerarse los «bloques de construcción» elementales de los que se componen todas las máquinas más complicadas (a veces denominadas «máquinas compuestas»[7][8])[3][9] Por ejemplo, en el mecanismo de una bicicleta se utilizan ruedas, palancas y poleas[10][11] La ventaja mecánica de una máquina compuesta no es más que el producto de las ventajas mecánicas de las máquinas simples que la componen.

Polea

[BL][OL] Pregunta a los alumnos qué saben sobre las máquinas y el trabajo. Despeje cualquier idea errónea de que las máquinas reducen la cantidad de trabajo. Asegúrese de que los alumnos no equiparan máquinas y motores pidiendo (y, si es necesario, proporcionando) ejemplos de máquinas que no estén motorizadas. Explique que las máquinas simples suelen ser manuales y que reducen la fuerza, no el trabajo.
[AL] Pida que recuerden la fórmula W = fd. Explique que el producto de la fuerza y la distancia es fundamental para entender las máquinas simples. Como la cantidad de trabajo no se modifica, el término fd no cambia, pero la fuerza puede disminuir si la distancia aumenta. Este es el principio subyacente de todas las máquinas simples.
Las máquinas simples facilitan el trabajo, pero no disminuyen la cantidad de trabajo que hay que hacer. ¿Por qué las máquinas simples no pueden cambiar la cantidad de trabajo que se realiza? Recuerda que en los sistemas cerrados la cantidad total de energía se conserva. Una máquina no puede aumentar la cantidad de energía que se pone en ella. Entonces, ¿por qué es útil una máquina simple? Aunque no puede cambiar la cantidad de trabajo que realizas, una máquina simple puede cambiar la cantidad de fuerza que debes aplicar a un objeto y la distancia sobre la que aplicas la fuerza. En la mayoría de los casos, una máquina simple se utiliza para reducir la cantidad de fuerza que hay que ejercer para realizar un trabajo. La desventaja es que hay que ejercer la fuerza a una distancia mayor, porque el producto de la fuerza por la distancia, fd, (que es igual al trabajo) no cambia.

Tornillo

Este artículo trata del concepto en física. Para el sello discográfico independiente, véase Simple Machines. Para el software del foro de Internet, véase Foro de Simple Machines. Para una cobertura más amplia de este tema, véase Mecanismo (ingeniería).
Una máquina simple es un dispositivo mecánico que cambia la dirección o la magnitud de una fuerza[2]. En general, pueden definirse como los mecanismos más simples que utilizan la ventaja mecánica (también llamada palanca) para multiplicar la fuerza[3]. Normalmente el término se refiere a las seis máquinas simples clásicas que fueron definidas por los científicos del Renacimiento:[4][5][6].
Una máquina simple utiliza una única fuerza aplicada para realizar un trabajo contra una única fuerza de carga. Ignorando las pérdidas por fricción, el trabajo realizado sobre la carga es igual al trabajo realizado por la fuerza aplicada. La máquina puede aumentar la cantidad de fuerza de salida, a costa de una disminución proporcional de la distancia recorrida por la carga. La relación entre la fuerza de salida y la aplicada se denomina ventaja mecánica.
Las máquinas simples pueden considerarse los «bloques de construcción» elementales de los que se componen todas las máquinas más complicadas (a veces denominadas «máquinas compuestas»[7][8])[3][9] Por ejemplo, en el mecanismo de una bicicleta se utilizan ruedas, palancas y poleas[10][11] La ventaja mecánica de una máquina compuesta no es más que el producto de las ventajas mecánicas de las máquinas simples que la componen.

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