Vantaggio meccanico in fisica si applica al concetto di utilizzo di una macchina per eseguire una certa quantità di lavoro applicando una forza inferiore su una distanza maggiore. Il fattore di cui la forza è diminuita quando usando la macchina viene chiamato il vantaggio meccanico. Tutte le macchine, offrendo il vantaggio meccanico sono uno dei sei macchine semplici o combinazioni di essi. Le sei macchine semplici sono una rampa, un cuneo, una vite, una leva, una ruota e una puleggia. Tutti in grado di fornire un vantaggio meccanico, ma alcuni perdere efficienza all'attrito.
Istruzioni
• Calcolare il vantaggio meccanico di una rampa dividendo la lunghezza per l'altezza. Trovare il vantaggio meccanico e assicurarsi che è maggiore di uno perché, per essere un utile Cuneo, la lunghezza deve essere maggiore dell'altezza. Esaminare l'effetto delle rampe lunghi, Bassi, dove il peso da sollevare deve percorrere una lunga strada da essere generato una piccola quantità e nota che il vantaggio meccanico è grande. Non dimenticate che l'attrito per una rampa può essere alta e ridurre il vantaggio utile della rampa.
• Poiché il cuneo è semplicemente una rampa mobile, calcolare il vantaggio meccanico allo stesso modo. Trovare il vantaggio meccanico del cuneo dividendo la lunghezza per l'altezza o spessore. Anche più di rampe, cunei sono soggetti a forte attrito, quindi assicuratevi che la lunghezza del cuneo è molto maggiore dell'altezza in modo che è utile per il suo scopo.
• Dal momento che una vite è una rampa avvolta attorno a un cilindro, trovare la corrispondente lunghezza della rampa e l'altezza per calcolare il vantaggio meccanico di una vite. Prendere la lunghezza di un singolo thread come la lunghezza della rampa e passo o distanza tra i thread, come l'altezza della rampa. Calcolare la lunghezza del filo, trovando la circonferenza della vite dall'equazione C = pi x d dove C è la circonferenza, pi = 3.14 e d è il diametro della vite. Dividere la circonferenza in pollici per il passo in pollici per ottenere il vantaggio meccanico della vite.
• Calcolare i vantaggi meccanici dei diversi tipi di leve dividendo le corrispondenti lunghezze della leva. Per una leva tradizionale con il carico ad una estremità, la forza applicata all'estremità opposta e il fulcro vicino il carico, è possibile calcolare il vantaggio meccanico dividendo la distanza tra il fulcro e la forza dalla distanza dal fulcro al carico. Calcolare il vantaggio meccanico per altri tipi di leve, dove il carico e la forza sono sullo stesso lato del fulcro, allo stesso modo.
• Calcolare il vantaggio meccanico di una ruota su un asse, riconoscendo che la ruota è una leva che ruota in un cerchio e l'asse è una piccola ruota. Visualizzare la ruota con il fulcro al centro dell'asse, il carico agente presso la circonferenza dell'asse e la forza che agisce la circonferenza della ruota. Calcolare il corrispondente vantaggio meccanico dividendo il raggio della ruota con il raggio dell'asse.
• Calcolare il vantaggio meccanico di un sistema di pulegge contando il numero di corde di supporto del carico. Iniziare con una puleggia fissa, con il carico appeso alla corda su un lato e trovare il vantaggio meccanico di uno con il carico supportato da una corda. Rendere la puleggia una puleggia mobile con il carico appeso la puleggia e puleggia supportato da due lunghezze di corda con un vantaggio meccanico di due. Con un sistema di pulegge, il vantaggio meccanico è uguale al numero di supportare lunghezze di corda.
Consigli & Avvertenze
- Si consideri che unisce due macchine semplici per un vantaggio meccanico moltiplicato, ad esempio utilizzando una ruota per sollevare un carico su una rampa.
- Attrito riducono notevolmente il vantaggio meccanico teorico ottenuto per molte delle macchine semplici.