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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIASEDE MEDELLNFACULTAD DE CIENCIAS - ESCUELA DE FSICAFSICA MECNICA (100019)TALLER SOBRE MQUINAS SIMPLES
Arqumedes: Dadme un punto de apoyo y mover el mundoImagen tomada de este link
Documento elaborado por Diego Luis Aristizbal R. Profesor asociado de la Escuela de Fsica de la Universidad Nacional de Colombia sede MedellnJulio de 2012
IntroduccinDesde el punto de vista de teora de sistemas una mquina simple se puede definir como un dispositivo que transforma una fuerza a su entrada (fuerza aplicada, F) en una fuerza a su salida (fuerza de carga o resistencia, Q ) con una direccin y/o magnitud diferente (s). La denominada fuerza de resistencia es empleada para desplazar cuerpos.Un riguroso anlisis del funcionamiento de las mquinas debe hacerse bajo los conceptos de trabajo y de conservacin de la energa (temas que se abordarn ms adelante en este curso). Estos conceptos llevan a concluir que si la mquina aumenta la magnitud de la fuerza (o mejor, Q>F), debe disminuir su desplazamiento en la misma proporcin: por ejemplo si Q=2F, para que Q desplace un cuerpo en una cantidad x, F se debe desplazar una cantidad 2x; "si se gana en magnitud de fuerza, se pierde en la misma proporcin en magnitud del desplazamiento".El anlisis mecnico de una mquina se puede hacer a travs de las ecuaciones de equilibrio expresadas en las leyes de Newton (ley de inercia de traslacinyley de inercia de rotacin) o empleando losconceptos de trabajo y energa.Entre las mquinas simples estn: Las palancas. Las poleas: fija, mvil, polipastos y aparejos. El plano inclinado. El torno.Definiciones bsicasVentaja mecnicaA la relacin entre la magnitud de la fuerza de salida Q (resistencia o carga) y la fuerza de entrada F (fuerza aplicada) se le denomina ventaja mecnica (VM) de la mquina:
(1)El valor de laVMpuede ser mayor, menor o igual a uno. SiVM >1,con el uso de la mquina se obtienen a la salida fuerzas ms grandes pero desplazamientos ms pequeos. Al revs sucedera si laVM Q pero Q se desplazara ms que F, f1 y en el segundo VMI
