Por ejemplo, considere una máquina compuesta que consta de una palanca y una polea. La fuerza de entrada se aplica a la palanca y la fuerza de salida la genera la polea. La ventaja mecánica de esta máquina compuesta es la relación entre la fuerza de salida y la fuerza de entrada.
Así es como se relacionan las fuerzas de entrada y salida:
1. Ventaja mecánica: La ventaja mecánica de una máquina compuesta es la relación entre la fuerza de salida (\(F_O\)) y la fuerza de entrada (\(F_I\)):
$$ Mecánico\ Ventaja =\frac{Salida\ Fuerza\ (F_O)}{Entrada\ Fuerza\ (F_I)}$$
2. Ventaja mecánica ideal: La ventaja mecánica ideal de una máquina compuesta está determinada únicamente por la disposición de las máquinas simples que contiene. Se supone que no hay fricción ni pérdida de energía:
$$ Ideal\ Mecánico\ Ventaja =\frac{Salida\ Fuerza\ (F_O)}{Entrada\ Fuerza\ (F_I)}$$
3. Ventaja mecánica real: En realidad, la fricción y las pérdidas de energía reducen la ventaja mecánica real por debajo del valor ideal:
$$ Actual\ Mecánica\ Ventaja =\frac{Salida\ Fuerza\ (F_O)}{Entrada\ Fuerza\ (F_I)}
4. Relación de fuerzas de entrada y salida: Las fuerzas de entrada y salida son inversamente proporcionales entre sí. Esto significa que a medida que aumenta la fuerza de entrada, la fuerza de salida disminuye y viceversa:
$$ F_O ∝ \frac{1}{F_I}$$
5. Entrada de trabajo y salida de trabajo: El trabajo invertido y el trabajo producido son iguales en una máquina compuesta (despreciando la fricción). En otras palabras, la energía aportada es igual a la energía emitida:
$$ Trabajo\ Entrada\ (W_I) =Trabajo\ Salida\ (W_O)$$
Comprender la relación entre las fuerzas de entrada y salida en máquinas compuestas permite a los ingenieros y diseñadores optimizar sus diseños para aplicaciones específicas.
