Page 277 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

258 Capítulo 12 Máquinas simples

Por último, la ventaja mecánica real es la razón de la fuerza de salida W a la de entrada,
P. Calculamos

W mg (88 kg)(9.8 m/s2)
A ~ P ~ P ~ 655 N
Mj = 1.32
Se deja como ejercicio al lector demostrar que la eficiencia de esta rampa es de sólo 57%.

Aplicaciones del plan© inclinado
En gran número de máquinas se utiliza el principio del plano inclinado. La más sencilla es la
cuña (véase la figura 12.14), la cual es en realidad un plano inclinado doble. En el caso ideal,
la ventaja mecánica de una cuña de longitud L y grosor t está dada por

M , = y (12.15)

Esta ecuación es una consecuencia directa de la relación general expresada con la ecuación
(12.14). La ventaja mecánica ideal siempre es mucho mayor que la real debido a las grandes
fuerzas de fricción que se generan entre las superficies en contacto. La cuña se aplica en
hachas, cuchillos, cinceles, cepilladoras y todas las demás herramientas cortantes. Una leva
es una especie de cuña giratoria que se usa para levantar las válvulas de los motores de com­
bustión interna.
Una de las aplicaciones más útiles del plano inclinado es el tornillo. Este principio pue­
de explicarse examinando una herramienta común conocida como gato de tornillo (véase la
figura 12.15). La rosca es esencialmente un plano inclinado arrollado de forma continua alre­
dedor de un eje cilindrico. Cuando la fuerza de entrada F. provoca un giro de una revolución
completa (2 ttR ) , la fuerza de salida Fo avanzará una distanciap. Esta distanciap es en realidad
la distancia entre dos roscas consecutivas y recibe el nombre de paso del tornillo. La ventaja
mecánica ideal es la razón de la distancia de entrada a la distancia de salida

Sj I ttR
M , = — = ------- (12.16)
^ P

M , = -

(b)
Figura 12.14 La cuña es. en realidad, un plano inclinado doble.