Page 279 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

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Resumen y repaso

Resumen Las ventajas mecánicas ideales de varias máquinas sim­
ples se presentan a continuación
Se ha definido una máquina simple como un aparato que con­
vierte una sola fuerza de entrada F. en una sola fuerza de salida
l Fn
F . En general, la fuerza de entrada se desplaza a lo largo de M, = Palanca
una distancia s , y la fuerza de salida se mueve en una distancia i / ideal o
s . Su propósito es realizar un trabajo útil en forma adecuada
para una aplicación concreta. A continuación se presentan los R
principales conceptos a este respecto. M, = — Rueda y eje
• Una máquina simple es un dispositivo que convierte una
sola fuerza de entrada F. en una sola fuerza de salida F .
I O Do = col
La fuerza de entrada se mueve por una distancia s y la M, = D; C0o Transmisión por correa
fuerza de salida se mueve en una distancia s . Esto pre­
senta dos ventajas mecánicas:
W s
M, = — = — Plano inclinado
MA = — Ventaja mecánica real 7 F¡ h
„
F°
(considerada la fricción)
L
M, = - Ventaja mecánica ideal M¡ = ~ Cuña
Sn
(se supone que no hay fricción)
La eficiencia de una máquina es la razón entre el trabajo
M
D°
N°
de salida y el trabajo de entrada. Se expresa normalmente M, = — = — Engranes
como un porcentaje y puede calcularse con cualquiera de Ni D:
las relaciones siguientes:
trabajo de salida potencia de salida s¡ 2itR
M, = — = ----- Gato de tomillo
trabajo de entrada potencia de entrada So P
M,
M,

Conceptos clave

cuña 258 palanca 250 tornillo 258
eficiencia 246 paso 258 transmisión por correa 253
engrane 255 plano inclinado 255 ventaja mecánica ideal 248
fulcro 249 polea 251 ventaja mecánica real 248
máquina simple 245 rueda y eje 250

Preguntas de repaso
12.1. ¿Qué entendemos por trabajo útil o trabajo de salida? tud de la fuerza de entrada, (c) Cite ejemplos en los
¿Qué significa trabajo de entrada? Escriba la relación que sólo se modifique la dirección.
general entre el trabajo de entrada y el de salida. 12.4. Una máquina eleva una carga hasta una distancia
12.2. Dos gatos funcionan en forma simultánea para le­ vertical de 4 ft, mientras la fuerza de entrada la
vantar el extremo delantero de un automóvil. Inme­ traslada hasta una distancia de 2 ft. ¿Sería útil está
diatamente después, el gato de la izquierda se siente máquina para levantar grandes pesos? Explique su
más caliente que el de la derecha. ¿Cuál de los gatos respuesta.
es más eficiente? Explique su respuesta. 12.5. Una bicicleta puede funcionar en tres niveles de en­
12.3. Una máquina puede modificar la magnitud, la direc­ granes. En el nivel bajo, los pedales describen dos
ción o ambas de una fuerza de entrada, (a) Dé varios revoluciones completas al tiempo que la rueda tra­
ejemplos en los que se presenten ambos cambios, sera completa una sola revolución. En el medio, los
(b) Cite ejemplos en los que sólo se altere la magni­ pedales y las ruedas giran con la misma velocidad.

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