Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Avantage mécanique réel
- Avantage mécanique idéal
- IMA des six types de machines
Bien que vous puissiez penser à une machine en tant que système complexe d'engrenages, de courroies d'entraînement et de moteurs, la définition utilisée par les physiciens est beaucoup plus simple. Une machine est simplement un appareil qui fonctionne, et il n’existe que six types différents de machines simples. Ils comprennent le levier, la poulie, la roue et l'essieu, la vis, la cale et le plan incliné. La capacité de la machine à effectuer des travaux dépend de deux caractéristiques: son avantage mécanique et son efficacité. Il existe deux types d'avantages mécaniques. L’avantage mécanique idéal suppose une efficacité parfaite sans tenir compte du frottement, contrairement à l’avantage mécanique actuel.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
L'AMA d'une machine simple est le rapport des forces de sortie aux forces d'entrée. L'IMA est le rapport entre la distance d'entrée et la distance de sortie.
Avantage mécanique réel
Tout type de machine transmet de l’énergie mécanique. Le rapport force / puissance (F) est une mesure de son utilité.O) à la force d'entrée (Fje). Ce rapport constitue l'avantage mécanique réel:
AMA = FO/Fje
Si ce rapport est égal à un, la machine mécanique ne facilite pas réellement l'exécution d'un travail, mais elle peut transmettre l'énergie dans une direction différente. Un engrenage à vis sans fin est un exemple d'une telle machine. La plupart des machines ont une AMA supérieure à un.
Avantage mécanique idéal
Étant donné qu'une certaine quantité de la force d'entrée est nécessaire pour surmonter le frottement, et que cette quantité est inconnue, il peut être difficile de mesurer l'avantage mécanique réel. L’avantage mécanique idéal, par contre, est simplement le rapport entre la distance d’entrée réje à la distance de sortie réO.
IMA = Dje/RÉO
Pour faciliter le travail de l'utilisateur, la distance d'entrée doit être supérieure à la distance de sortie. Ce rapport est donc généralement supérieur à un. C'est également plus grand que l'AMA, car il ne prend pas en compte les forces de friction, qui s'opposent au mouvement.
IMA des six types de machines
Toutes les machines réelles sont une combinaison de six machines simples et la méthode de calcul de l'IMA varie pour chacune d'elles.
Levier: La position du pivot détermine l’IMA pour un levier. Dans un levier de première classe, le point d'appui est sous le levier et se situe à réje et réO de l'entrée et de la sortie se termine respectivement. L’avantage mécanique idéal est donc:
IMA = Dje/RÉO
Roue et Axel: Avec deux roues concentriques, utilisées conjointement, vous obtenez un avantage mécanique en appliquant une force à la plus grande et en reliant une charge à la plus petite. L'IMA pour cette disposition est le rapport du rayon de la grande roue R à celui du plus petit r:
IMA = R / r
Plan incliné: L'avantage mécanique d'un plan incliné augmente à mesure que la pente diminue, mais même si une force moindre est nécessaire pour le pousser, la distance nécessaire pour le pousser augmente. Poussez la charge sur une distance L le long de la pente pour l'élever à une hauteur h, et l’avantage mécanique idéal est:
IMA = L / h
Coin: Comme un plan incliné, la force nécessaire pour le pousser sous une charge augmente avec la pente, mais la distance que le coin doit parcourir L séparer les surfaces, la distance t augmente:
IMA = L / t
Vis: Une vis est juste un plan incliné circulaire. À chaque tour de la vis, vous le faites pivoter d’une distance égale à la circonférence pour le déplacer d’une distance. P dans la surface il pénètre. Si le diamètre de la vis est ré, l'avantage mécanique est:
IMA = 2πd / P
Poulie: L'avantage mécanique d'un système de poulie ne dépend que du nombre de cordes dont il dispose. Si ce nombre est N, puis
IMA = N