Máquinas Simples: Física
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- Words: 494
- Pages: 11
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:
work output E work input
P work time
La eficiencia se puede expresar en términos de potencia de entrada y potencia de salida:
Po E Pi
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:
F M o A F i
La ventaja mecánica ideal MI es la relación entre la distancia de entrada si y la distancia de salida so
si MI = 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:
F s o M i I F s i o MA E MI
La palanca F0 = W
r0
Fi
ri
Fulcro
La ventaja mecánica ideal MI se puede determinar mediante
• •
Relación de fuerzas Relación de distancias desde el fulcro Fo ri MI F r i o
Aplicaciones del principio de la palanca Las poleas son aplicaciones del principio de la palanca.
Fo R MI Fi r
Para una polea simple, r = R y la ventaja mecánica ideal es igual a 1: R
R Fi
Fo
F MI o 1 F i
Aplicaciones del principio de la palanca Para el polipasto, la ventaja mecánica ideal es 4:
Fi
Fo 4Fi MI 4 F F i i
Fo W
La transmisión del momento de torsión
Para la transmisión del momento de torsión:
En términos del diámetro y de la velocidad angular:
output torque o MI input torque i
Do i MI Di o
El plano inclinado s Fi h W
W s MI Fi h
Aplicaciones del plano inclinado Para una cuña:
Para un tornillo:
L MI t 2R MI
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 Po E Pi
F M o A F i
si MI = so MA E MI
Do i MI Di o
Fo ri MI F r i o Fo R MI Fi r
W s MI Fi h
L MI t 2R MI
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:
work output E work input
P work time
La eficiencia se puede expresar en términos de potencia de entrada y potencia de salida:
Po E Pi
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:
F M o A F i
La ventaja mecánica ideal MI es la relación entre la distancia de entrada si y la distancia de salida so
si MI = 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:
F s o M i I F s i o MA E MI
La palanca F0 = W
r0
Fi
ri
Fulcro
La ventaja mecánica ideal MI se puede determinar mediante
• •
Relación de fuerzas Relación de distancias desde el fulcro Fo ri MI F r i o
Aplicaciones del principio de la palanca Las poleas son aplicaciones del principio de la palanca.
Fo R MI Fi r
Para una polea simple, r = R y la ventaja mecánica ideal es igual a 1: R
R Fi
Fo
F MI o 1 F i
Aplicaciones del principio de la palanca Para el polipasto, la ventaja mecánica ideal es 4:
Fi
Fo 4Fi MI 4 F F i i
Fo W
La transmisión del momento de torsión
Para la transmisión del momento de torsión:
En términos del diámetro y de la velocidad angular:
output torque o MI input torque i
Do i MI Di o
El plano inclinado s Fi h W
W s MI Fi h
Aplicaciones del plano inclinado Para una cuña:
Para un tornillo:
L MI t 2R MI
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 Po E Pi
F M o A F i
si MI = so MA E MI
Do i MI Di o
Fo ri MI F r i o Fo R MI Fi r
W s MI Fi h
L MI t 2R MI
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