* Multiplicador de fuerza: Algunas máquinas, como palancas o gatos hidráulicos, aumentan la fuerza que aplica. Usted ejerce una fuerza (esfuerzo) menor en la máquina y genera una fuerza (carga) mayor para mover o levantar un objeto. Esto se logra manipulando la ventaja mecánica de la máquina.
* Reductor de fuerza: Otras máquinas, como los engranajes en bicicleta, disminuyen la fuerza que aplica. Usted ejerce una fuerza (esfuerzo) mayor en la máquina, pero genera una fuerza (carga) menor en una distancia más larga. Esto es útil para aumentar la velocidad o la eficiencia.
Conceptos clave:
* ventaja mecánica: Esta es la relación de la fuerza de salida (carga) a la fuerza de entrada (esfuerzo). Una ventaja mecánica mayor que 1 significa que la máquina multiplica la fuerza, y menos de 1 significa que reduce la fuerza.
* trabajo: El trabajo es la fuerza aplicada a distancia. Si bien las máquinas cambian el tamaño de la fuerza, no cambian la cantidad de trabajo realizado. Esto significa que si usa una máquina para reducir la fuerza, debe aplicarla a una distancia más larga para hacer la misma cantidad de trabajo.
Ejemplos:
* palanca: Una palanca con un brazo de esfuerzo largo y un brazo de carga corta multiplica la fuerza. Aplica una pequeña fuerza al brazo largo, levantando un objeto pesado en el brazo corto.
* Jack hidráulico: Un gato hidráulico usa presión de fluido para multiplicar la fuerza. Aplica una pequeña fuerza a una bomba, lo que aumenta la presión del fluido en un cilindro, levantando una carga pesada.
* Engranajes de bicicleta: Al cambiar de marcha, cambia la relación de la fuerza que aplica a la fuerza que conduce la rueda trasera. Una marcha más baja (mayor ventaja mecánica) requiere menos fuerza para pedalear, pero da como resultado una velocidad más lenta, mientras que una marcha más alta (ventaja mecánica más baja) requiere más fuerza, pero da como resultado una velocidad más rápida.
En esencia, las máquinas cambian el tamaño de la fuerza para hacer que las tareas sean más fáciles o más eficientes. No crean energía, pero nos permiten manipular la forma en que aplicamos la fuerza para lograr el resultado deseado.
