Comprensión de la eficiencia de las máquinas compuestas

Máquinas compuestas

Cada primavera paso mucho tiempo preparando mi jardín para la temporada de crecimiento. Es mucho trabajo. Un elemento en el que confío para hacer mi trabajo un poco más fácil es mi carretilla. Ahora, cuando mira una carretilla, probablemente piense en ella como una pieza bastante simple de equipo de jardinería. Después de todo, no es más que una rueda, un gran cubo y un par de asas. Sin embargo, en lo que respecta a la ciencia, una carretilla es una máquina compuesta . Califica como una máquina compuesta porque es una máquina que consta de dos o más máquinas simples.

Quizás recuerde que las máquinas simples son cosas como palancas, poleas, ruedas con ejes, tornillos, cuñas y planos inclinados. Una carretilla consta de dos máquinas simples. La rueda y el eje son una máquina simple, y los mangos largos que están sostenidos por el fulcro sobre la rueda hacen una segunda máquina simple llamada palanca. En esta lección, veremos algunos ejemplos adicionales de máquinas compuestas y describiremos su eficiencia así como su ventaja mecánica.

Ejemplos

La verdad es que las máquinas compuestas están a tu alrededor y las utilizas para facilitar las tareas. Por ejemplo, cuando quiero podar los arbustos alrededor de mi jardín, uso unas tijeras de jardinería, que parecen un par de tijeras enormes. Las tijeras de jardinería, como las tijeras, son un ejemplo de una máquina compuesta. Cuando miramos las tijeras, vemos dos tipos de máquinas simples. Las barras de las tijeras se entrecruzan en el centro, que actúa como punto de apoyo de las palancas. Las hojas de las tijeras son un tipo diferente de máquina simple conocida como cuñas. Las cuñas se consideran máquinas simples porque ayudan a separar las cosas.

Algunas máquinas compuestas constan de cientos, o incluso miles, de máquinas simples. La cortadora de césped que utilizo para cortar césped es un ejemplo de una máquina compuesta que se compone de varias máquinas simples. Por ejemplo, la cuchilla giratoria debajo de la podadora es una cuña. Las ruedas y los ejes le ayudan a empujar la podadora por el patio. Los mangos largos que giran sobre las ruedas traseras crean una palanca, e incluso el tapón de la gasolina es un ejemplo de una máquina simple, llamada tornillo.

Eficiencia

Las máquinas compuestas pueden ayudarlo a realizar su trabajo, pero debido a que contienen más partes móviles que las máquinas simples, pierden algo de eficiencia . La eficiencia se define como la capacidad de realizar un trabajo con el menor desperdicio de energía.

Las máquinas compuestas pierden eficiencia debido a la mayor fricción causada por todas las partes móviles. La fricción es la resistencia que se crea cuando un objeto intenta moverse sobre otro. En máquinas compuestas altamente complejas, como su automóvil, la fricción puede volverse bastante intensa, lo que da como resultado un calor que podría dañar su motor. Para reducir la fricción en su automóvil y máquinas similares, utiliza lubricantes, como aceite y grasa. Estos lubricantes ayudan a reducir la fricción y mantienen el calor, así como el desgaste, al mínimo.

Ventaja mecanica

Cuando hablamos de máquinas diseñadas para ayudarnos a hacer el trabajo, realmente estamos viendo algo llamado ventaja mecánica . La ventaja mecánica es una medida de cuánta fuerza se multiplica al utilizar una máquina. En otras palabras, cuánto más fácil se ha vuelto su trabajo gracias a la máquina que está utilizando. Cuando se trata de ventajas mecánicas, las máquinas compuestas superan a las máquinas simples. De hecho, cuantas más máquinas simples trabajen juntas dentro de una máquina compuesta, mayor será la ventaja mecánica general.

Por ejemplo, si quisiera cortar mi césped, podría usar las tijeras de jardinería, que contienen un par de máquinas simples, o mi cortadora de césped, que contiene muchas máquinas simples. Ambos harían el trabajo, pero si tuviera que elegir, usaría la cortadora de césped cada vez. Las múltiples máquinas sencillas que componen la cortadora de césped, multiplican la ventaja mecánica y facilitan mucho mi trabajo.

Resumen de la lección

Revisemos. Una máquina compuesta es una máquina que consta de dos o más máquinas simples. Ejemplos de máquinas compuestas incluyen una carretilla, tijeras de jardinería, una cortadora de césped y su automóvil.

En esta lección, aprendimos que las máquinas compuestas tienden a perder eficiencia , que se define como la capacidad de trabajar con el menor desperdicio de energía. Esta pérdida de eficiencia se debe al aumento de la fricción provocada por todas las partes móviles.

Sin embargo, las máquinas compuestas tienen una mayor ventaja mecánica en comparación con las máquinas simples. La ventaja mecánica es una medida de cuánta fuerza se multiplica al utilizar una máquina. Por lo tanto, cuantas más máquinas simples trabajen juntas dentro de una máquina compuesta, mayor será la ventaja mecánica general.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya terminado, debería poder:

• Describe una máquina compuesta y da un ejemplo.
• Explique por qué las máquinas compuestas pierden eficiencia.
• Discutir la ventaja mecánica de una máquina compuesta

Rodrigo Ricardo Editor y fundador