Articles

máquina Simple

la rueda y el eje

una rueda y el eje se componen de un marco circular (la rueda) que gira sobre un eje o varilla (el eje). En su forma más temprana fue probablemente utilizado para levantar pesos o cubos de agua de pozos.

Su principio de funcionamiento se explica mejor por medio de un dispositivo con un engranaje grande y un engranaje pequeño Unidos al mismo eje. La tendencia de una fuerza, F, aplicada en el radio R en el engranaje grande para girar el eje es suficiente para superar la fuerza más grande W en el radio r en el engranaje pequeño., La amplificación de la fuerza, o ventaja mecánica, es igual a la relación de las dos fuerzas (W:F) y también igual a la relación de los radios de los dos engranajes (R:r).

disposiciones de rueda y eje

dos disposiciones de rueda y eje(A) con un engranaje grande y un engranaje pequeño Unidos al mismo eje, o eje, una fuerza F aplicada en el radio R en el engranaje grande es suficiente para superar la fuerza más grande W en el radio r en el engranaje pequeño, girando el eje., (B) en una disposición de tambor y cuerda capaz de levantar pesos, un tambor grande de radio R se puede utilizar para girar un tambor pequeño. Se puede obtener un aumento en la ventaja mecánica utilizando el tambor grande para girar un tambor pequeño con dos radios, así como un bloque de polea. Cuando se aplica una fuerza F a la cuerda envuelta alrededor del tambor grande, la cuerda envuelta alrededor del tambor pequeño de dos radios se enrolla fuera de d (Radio r1) y en D (Radio R2). La fuerza W en el radio del bloque de polea P se supera fácilmente y se levanta el peso adjunto.

Encyclopædia Britannica, Inc.,

Si los engranajes grandes y pequeños se reemplazan con tambores de diámetro grande y pequeño que están envueltos con cuerdas, la rueda y el eje se vuelven capaces de elevar pesos. El peso que se levanta está unido a la cuerda en el tambor pequeño, y el operador tira de la cuerda en el tambor grande. En esta disposición, la ventaja mecánica es el radio del tambor grande dividido por el radio del tambor pequeño. Un aumento en la ventaja mecánica se puede obtener utilizando un tambor pequeño con dos radios, r1 y r2, y un bloque de polea., Cuando se aplica una fuerza al tambor grande, la cuerda en el tambor pequeño serpentea sobre D y fuera de d.

una medida de la amplificación de fuerza disponible con el sistema de polea y cuerda es la relación de velocidad, o la relación de la velocidad a la que se aplica la fuerza a la cuerda (VF) a la velocidad a la que se eleva el peso (VW). Esta relación es igual al doble del radio del tambor grande dividido por la diferencia en los radios de los tambores más pequeños D y d. expresada matemáticamente, la ecuación es VF/VW = 2R/(r2 – r1)., La ventaja mecánica real W/F es menor que esta relación de velocidad, dependiendo de la fricción. Una ventaja mecánica muy grande se puede obtener con este arreglo haciendo los dos tambores más pequeños D y d de radio casi igual.