Aunque podría pensar en una máquina como un sistema complejo de engranajes, correas de transmisión y un motor, la definición que usan los físicos es mucho más simple. Una máquina es simplemente un dispositivo que funciona, y solo hay seis tipos diferentes de máquinas simples. Incluyen la palanca, la polea, la rueda y el eje, el tornillo, la cuña y el plano inclinado. La capacidad de la máquina para trabajar depende de dos características: su ventaja mecánica y su eficacia. Hay dos tipos de ventajas mecánicas. La ventaja mecánica mecánica ideal supone una eficiencia perfecta que no tiene en cuenta la fricción, mientras que la ventaja mecánica real sí lo hace.

TL; DR (Demasiado larga; No leída)

La AMA de una máquina simple es la relación entre las fuerzas de salida y de entrada. El IMA es la relación entre la distancia de entrada y la distancia de salida.

Actual Mechanical Advantage

Cualquier tipo de máquina transmite energía mecánica, y una medida de su utilidad es la relación de la fuerza de salida (F _{O) a la fuerza de entrada (F I). Esta relación es la ventaja mecánica real:}

AMA = F _{O /F I}

Si esta relación es una, la máquina mecánica en realidad no hace que sea más fácil hacer un trabajo, pero puede transmitir la energía en una dirección diferente. Un engranaje de tornillo sinfín es un ejemplo de una máquina de este tipo. La mayoría de las máquinas tienen un AMA mayor que uno.

Ideal Mechanical Advantage

Debido a que se necesita una cierta cantidad de la fuerza de entrada para superar la fricción, y esta cantidad es desconocida, puede ser difícil medirla ventaja mecánica real. La ventaja mecánica ideal, por otro lado, es simplemente la relación de la distancia de entrada D _{I a la distancia de salida D O
.}

IMA = D _{I /D O}

Para hacer el trabajo más fácil para el usuario, la distancia de entrada debe ser mayor que la distancia de salida, por lo que esta relación suele ser mayor que uno. También es más grande que el AMA, porque no tiene en cuenta las fuerzas de fricción, que se oponen al movimiento.

IMA de los seis tipos de máquinas

Todas las máquinas reales son una combinación de seis máquinas simples, y el método para calcular IMA varía para cada una.

Palanca: la ubicación del fulcro determina el IMA para una palanca. En una palanca de primera clase, el fulcro está debajo de la palanca, y las distancias D _{I
y D O
ubicadas respectivamente terminan. La ventaja mecánica mecánica ideal es así:}

IMA = D _{I /D O}

Rueda y Axel: Con dos ruedas concéntricas, como se usa en conjunción, obtienes un ventaja mecánica aplicando fuerza al más grande y conectando una carga al más pequeño. El IMA para esta disposición es la relación del radio de la rueda más grande R
con la del más pequeño r
:

IMA = R /r

Plano inclinado: la ventaja mecánica de un plano inclinado aumenta a medida que la pendiente disminuye, pero a pesar de que se necesita una fuerza menor para empujarla, la distancia que necesita para empujarla aumenta. Empuje la carga una distancia L
a lo largo de la pendiente para elevarla a una altura h
, y la ventaja mecánica ideal es:

IMA = L /h

Wedge: al igual que un plano inclinado, la fuerza necesaria para empujarlo bajo una carga aumenta con la pendiente, pero la distancia que necesita la cuña es L