En la física y la ingeniería, la ventaja mecánica (MA) del es el factor por el cual un mecanismo multiplica la fuerza puesta en ella. Los siguientes son las máquinas simples donde se calcula la ventaja mecánica.


La viga demostrada está en equilibrio estático alrededor del fulcro. Esto es debido al momento creado por el " del de la fuerza del vector; A" a la izquierda (*a) del A del momento que está en equilibrio con el momento creado por el " del de la fuerza del vector; B" a la derecha (*b) del B del momento. El " relativamente bajo del de la fuerza del vector; B" se traduce en un " relativamente alto del de la fuerza del vector; A" . La fuerza se aumenta así del cociente del A de las fuerzas: B, que es igual al cociente de las distancias al b del fulcro: un . Este cociente se llama la ventaja mecánica. Esta situación idealizada no considera la fricción. Para más explicación, ver también la palanca .
rueda y árbol : Una rueda es esencialmente una palanca con un brazo la distancia entre el árbol y el punto externo de la rueda, y la otra el radio del árbol. Esto es típicamente una diferencia bastante grande, llevando a una ventaja mecánica proporcionalmente grande. Esto permite incluso las ruedas simples con los árboles de madera que funcionan en bloques de madera a la vuelta inmóvil libremente, porque su fricción es abrumada por la fuerza rotatoria de la rueda multiplicada por la ventaja mecánica.
polea : Las poleas cambian la dirección de una fuerza de la tensión en un material flexible, e. una cuerda o un cable. Además, las poleas pueden ser " junto " agregado ; para crear ventaja mecánica, teniendo el material flexible colocado sobre varias poleas alternadamente. Más lazos y poleas aumentan la ventaja mecánica.

Ventaja mecánica

Considerar levantar un peso con la cuerda y las poleas. Una cuerda colocada a través de una polea atada a un punto fijo, e. un viga de la azotea del granero, y atada al peso se llama una sola polea fija del . Tiene mA = 1 (los cojinetes sin fricción presuntuosos en la polea), significando que ninguna ventaja mecánica (o desventaja) sin embargo ventajosa el cambio en la dirección puede ser.

Una sola polea movible del tiene un mA de 2 (los cojinetes sin fricción presuntuosos en la polea). Considerar una polea atada a un peso que es levantado. Una cuerda pasa alrededor de ella, con un extremo atado a un punto fijo arriba, e. un viga de la azotea del granero, y una fuerza de tracción se aplica hacia arriba al otro extremo con las dos longitudes paralelas. En esta situación la distancia que el levantador debe tirar de la cuerda se convierte en dos veces la distancia viaja el peso, permitiendo la fuerza aplicada para ser partido en dos. Nota: si una polea adicional se utiliza para cambiar la dirección de la cuerda, e. la persona que hace el trabajo quiere colocarse en la tierra en vez encendido de un viga, la ventaja mecánica no se aumenta.

Colocando más cuerdas alrededor de más poleas podemos continuar aumentando la ventaja mecánica. Por ejemplo si tenemos dos poleas atadas al viga, dos poleas ataron al peso, un extremo atado al viga, y alguien que se coloca en el viga que tira de la cuerda, tenemos una ventaja mecánica de cuatro. Otra vez nota: si agregamos otra polea de modo que alguien pueda colocarse en la tierra y tirar hacia abajo, todavía tenemos una ventaja mecánica de cuatro.

Aquí están los ejemplos donde no está obvio el punto fijo:

Un hombre se sienta en un asiento que cuelgue de una cuerda que se coloque a través de una polea atada a un viga de la azotea arriba. El hombre tira hacia abajo en la cuerda para levantarse y el asiento. La polea se considera una polea movible y consideran al hombre y el asiento como puntos fijos; MA = 2.

Una correa del velcro en un zapato pasa a través de una ranura y se pliega en sí mismo. La ranura es una polea movible y el mA =2.

Dos cuerdas colocaron una rampa atada a una plataforma levantada. Un barril se rueda sobre las cuerdas y las cuerdas se pasan sobre el barril y se dan a dos trabajadores en la tapa de la rampa. Los trabajadores tiran de las cuerdas juntas para conseguir el barril a la tapa. El barril es una polea movible y mA = 2. Si hay bastante fricción donde la cuerda se pellizca entre el barril y la rampa, el punto de sujetador se convierte en el punto de accesorio. Esto se considera un punto de accesorio fijo porque la cuerda sobre el barril no se mueve concerniente a la rampa. Los extremos de la cuerda se pueden atar alternativo a la plataforma.

Bloque y trastos: MA = 3
plano inclinado : MA = longitud de la altura del ÷ de la cuesta de la cuesta

Generalmente, la ventaja mecánica se calcula así:

mA = (la distancia sobre el cual fuerza es aplicada) ÷ (la distancia sobre la cual se mueve la carga)

también, la fuerza ejercida ADENTRO a los × de la máquina; la distancia se movió ADENTRO será siempre igual a la fuerza ejercida fuera de los × de la máquina; la distancia se movió HACIA FUERA. Por ejemplo; usar un bloque y trastos con 6 cuerdas, y una carga de 600 libras, requerirían tirar de la cuerda 6 pies, y ejerce al operador de 100 libras una fuerza para levantar la carga 1 pie. Esto requiere una máquina simple ideal, significando que no haya pérdidas debido a la fricción o a la elasticidad . Si la fricción o la elasticidad existe en la eficacia sistema es más baja; Workin será mayor que Workout

La ventaja mecánica también se aplica al esfuerzo de torsión . Un simple Gearset puede multiplicar el esfuerzo de torsión.

Tipo de ventaja mecánica

Hay dos tipos de ventaja mecánica:
  • ideal de la ventaja (IMA) mecánica Ventaja mecánica real (AMA)

    Ventaja mecánica ideal

    La ventaja mecánica ideal es la ventaja mecánica de una máquina ideal . Se calcula generalmente usar principios de la física porque no hay máquina ideal.”

    El IMA de una máquina se puede encontrar con la fórmula siguiente: = \ frac {D_E} {D_R} del IMA del

    l

    donde el DE del iguala el DR del
    de la distancia de esfuerzo iguala la distancia de la resistencia.

    Ventaja mecánica real

    La ventaja mecánica real es la ventaja mecánica de una máquina verdadera . La ventaja mecánica real toma en factores del mundo real de la consideración tales como energía perdida en la fricción. De esta manera, diferencia de la ventaja mecánica ideal, que es una clase de “límite teórico” a la eficacia del mA.

    El AMA de una máquina se calcula con la fórmula siguiente: = \ frac {R} {E_ {real}} del AMA del

    l

    donde el R del

    l es la fuerza de resistencia, E actual del
    es la fuerza real de esfuerzo.

    Ejemplo, demostrado gráficamente

    El " vertical del de la fuerza del vector; V" se transmite a través de las barras (con un " del de la fuerza del vector; F" ) cuyo uno se ancla en el derecho y el otro empuja lejos un bloque a la izquierda contra un " del de la fuerza del vector; H" . El α del ángulo debe ser relativamente pequeño, dice menos de 5 grados, para el mejor funcionamiento. El " del del cociente; H/V" iguala el mA de la ventaja mecánica.

    En las ecuaciones la fricción en el bloque a la izquierda (ilustrada por el " normal del de la fuerza del vector; N" se no hace caso ), al igual que fricción en las bisagras. La fricción en las bisagras tendrá menos influencia en la ventaja mecánica con “” grande/“cociente del diámetro del perno de bisagra” de la longitud de la barra. Sin embargo, en ese caso uno tiene que ser cada vez más consciente de la deformación material.

    Cálculo: para el grado del ángulo α=0.7

    Ver también

    Cociente del engranaje
    Lámparas equilibradas del brazo
  • .

  • Zenithic
  • Asim Bajramovic
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