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W u

4. Máquinas mecánicas
W m
F
R
El ser humano ha ideado a lo largo de la historia un gran número de
Palanca.

aparatos mecánicos
W u
Una máquina mecánica es un dispositivo que recibe el trabajo
Soporte
Eje
procedente de una fuerza externa y lo transmite a algún cuerpo.

f r
W m
F Algunas son muy sencillas, como la palanca. Otras son más
sofisticadas, como una bicicleta o una grúa. Todas funcionan según
R
Palanca. F R el esquema de la derecha.
Polea. Sobre la máquina se aplica una fuerza motriz (F) que produce un
Cilindro desplazamiento de alguna de sus partes y realiza, por tanto, un
Soporte
Eje
trabajo motor (W ). Al mismo tiempo, otra parte de la máquina
m
ejerce una fuerza, llamada fuerza resistente (R), que se opone al
f r
desplazamiento. Al vencer esta fuerza se obtiene un trabajo útil (W ).
f u
Se cumple la ley general de las máquinas simples:
F
R
F
r
Manivela
Polea. R El producto de la fuerza motriz por su brazo es igual al producto
Cilindro de la fuerza resistente por su brazo.
Torno.
F · f = R · r
Esta ley expresa que podemos levantar un gran peso (R) aplicando
f
F una pequeña fuerza (F) a una gran distancia (f) del punto de apoyo.
r
4.1. Rendimiento de las máquinas mecánicas
Manivela
R
En la práctica, no toda la energía que se suministra a la máquina se
Torno.
recupera en forma de trabajo útil. El trabajo motor se convierte en
dos: el trabajo útil (W ), que se utiliza para vencer la fuerza resistente
u
y el trabajo pasivo (W ), que se emplea para vencer las fuerzas de
p
rozamiento y se pierde en forma de calor.

El rendimiento de una máquina mecánica es el cociente entre el trabajo que produce (W ) y el traba-
u
jo que se le suministra (W ).
m

W u
r = —— 0 � r � 1
W m

W u
Prohibida su reproducción Prohibida su reproducción

R F W m
Palanca.

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Soporte
Eje

f r

R
F

Polea.
Cilindro

f
F
r
Manivela
R
Torno.