Màquines Simples: Treball, Energia i Avantatge Mecànic
Clasificado en Tecnología
Escrito el en catalán con un tamaño de 3,47 KB
Màquines: Transformació d'Energia en Treball
Una màquina és un conjunt de dispositius capaços de transformar l'energia en treball útil o en un altre tipus d'energia.
Treball i Energia
El treball és l'acció d'aplicar una o més forces sobre un cos i provocar o modificar-ne el moviment. Es calcula com: W(J) = F(N) · S(m), on 1J = 1N · 1m.
Quan s'efectua un treball, es gasta una quantitat d'energia. Per tant, per realitzar un treball, es necessita energia. Es mesura en Joules (J).
La Màquina Ideal
La màquina ideal és aquella que transforma íntegrament tota l'energia que rep en treball o en un altre tipus d'energia. Les màquines reals tenen un rendiment inferior a l'energia consumida, ja que hi ha pèrdues per fricció, escalfament, etc. Wh = Wv; F · L = R · h -> F = R · h / L
Potència
La potència és la rapidesa amb què es duu a terme el treball o es transforma l'energia. Es calcula com: P(W) = W(J) / ΔT(s). 1 cv = 736 W
Classificació de les Màquines
Les màquines es poden classificar:
- Segons la seva constitució: simples o compostes.
- Segons l'àmbit d'actuació: elèctriques, agrícoles, tèxtils, de construcció, etc.
Màquines Simples
Les màquines simples són dispositius senzills, generalment formats per un sol element, que requereixen únicament l'aplicació d'una força per poder funcionar i faciliten la realització de treball. S'utilitzen per multiplicar forces (palanca, cargol, roda, pla inclinat i falca).
Avantatge Mecànic
L'avantatge mecànic és la relació entre la força o resistència (R) que pot contrarestar una màquina simple amb la força (F) que cal aplicar-hi.
La Palanca
La palanca consisteix en una barra rígida, recolzada en un punt de suport o fulcre al voltant del qual pot girar. Els elements d'una palanca són: 1. resistència; 2. fulcre; 3. força.
Llei de la Palanca
La llei de la palanca s'expressa com: F · d1 = R · d2. Si d1 > d2 -> R > F; si d1 = d2 -> R = F; si d2 > d1 -> R < F (en aquest cas, l'avantatge mecànic és inferior a 1).
La Roda i la Politja
Politja Fixa o Corriola
La politja fixa o corriola és una roda suspesa per l'eix, sobre el qual pot girar, amb la superfície acanalada per passar-hi una corda, els extrems de la qual pengen per cada costat. La força que s'ha de fer és la mateixa que el valor de la càrrega. L'avantatge mecànic és igual a la unitat, no hi ha multiplicació de forces. Es comporta com una palanca de primer grau i braços iguals.
Politja Mòbil i Polipast
El polipast són màquines formades per la combinació de politges. En tots els casos: F(N) = (R(càrrega) + Q(pes politges)) / H(cordes)
Els Cargols
Els cargols estan formats per rosques (plans inclinats enrotllats entorn d'una superfície, normalment cilíndrica). La rosca està formada per un ressalt i un solc, anomenat filet, que descriu una línia helicoïdal. La distància entre dues crestes consecutives d'una mateixa rosca s'anomena pas de la rosca. Si el filet s'aplica a una superfície cilíndrica interior, s'obté una femella. Si el cargol i la femella tenen el mateix diàmetre i la mateixa rosca, es poden acoblar i fer avançar l'un en l'altre.