Ejercicios Resueltos de Mecanica

 




Máquinas
 
Introducción
Máquinas son dispositivos destinados a vencer una fuerza, llamada "resistencia" , mediante la acción de otra, llamada "potencia".
Trabajo motor es el realizado por la potencia. Se representa por Wm.
Trabajo resistente es el trabajo realizado por la resistencia. Se representa por Wr.
Considerando que una máquina no puede crear trabajo, el trabajoresistente que la máquina nos devuelve ha de ser igual al trabajo motor que se le haya suministrado.
Wm = Wr
Ley de una máquina.- Es una fórmula matemática que relaciona el valor de la potencia con el de la resistencia.
Clasificación de las máquinas
Máquinas simples.- Son las más sencillas.

Palanca

Polea fija

Polea móvil

Torno

Plano inclinado

Tornillo

Cuña
Ejercicios de máquinassimples
Máquinas compuestas.- Son las que están formadas por una combinación de máquinas simples.

Combinación de poleas
- Combinación exponencial
- Combinación potencial o polipasto
- Polea diferencial

Tren de engranajes

Torno diferencial

Tornillo sin fin
Ejercicios de máquinas compuestas




 
Máquinas simples
Palanca
Palanca es una máquina constituida por una barra rígidaque puede girar alrededor de un punto y en la que se consideran los siguientes elementos:
Punto de apoyo.- Punto A
Brazo de potencia.- Distancia A - B
Brazo de resistencia.- Distancia A - C

Ley de la palanca.- En toda palanca, el producto de la potencia (P)por su brazo (bP) es igual al producto de la resistencia (R) por el suyo (bR).

Ejemplo: Una palanca de 1,5 m de longitud se apoya detal manera que sus brazos de potencia y resistencia 
son 1,3 y 0,2 m respectivamente. Calcular la resistencia que se puede vencer mediante una potencia de 50 kgf.
P = 50 kgf    ;    bP = 1,3 m    ;    bR = 0,2 m
P · bP = R · bR    ----->     50 · 1,3 = R · 0,2

Géneros de palanca.-
Palanca de primer genero es aquella en la que el punto de apoyo está situado entre la potencia y laresistencia.

Palanca de segundo genero es aquella en la que la resistencia actúa entre el punto de apoyo y la potencia.

Palanca de tercer genero es aquella en la que la potencia esta situada entre el punto de apoyo y la resistencia.





 
Polea fija
Es una máquina constituida por un disco que puede girar sobre un eje fijo y tiene en su periferia un canal que aloja una cuerda.

En una poleafija la potencia es igual a la resistencia.





Polea móvil
Es una máquina análoga a la polea fija, con la única diferencia de que el eje de la polea puede moverse en sentido ascendente o descendente.

En una polea móvil la potencia es igual a la mitad de la resistencia.
 





Torno
Torno es una máquina constituida por un cilindro que lleva arrollada una cuerda y que puede girarsobre su eje mediante la acción de una manivela.

En un torno, la razón entre la potencia y la resistencia es igual a la razón entre los radios del cilindro y la manivela, respectivamente.





Plano inclinado
Plano inclinado es una superficie plana que forma un ángulo con el suelo y se utiliza para elevar cuerpos.

En un plano inclinado, la razón entre la potencia y la resistencia esigual a la razón entre la altura y la longitud del plano inclinado.





Tornillo
El tornillo es una máquina constituida por una "cabeza", sobre la que se aplica la potencia, y una parte cilíndrica, sobre la que se ha tallado un surco de sección triangular o cuadrangular, que se denomina "rosca" y describe una espiral.

En un tornillo, la razón entre la potencia y la resistencia es igual ala razón entre el paso del tornillo y la longitud de la circunferencia descrita por el extremo de la llave.





Cuña
La cuña es un prisma triangular construido con un material duro y tenaz, que se emplea para romper o separar cuerpos.

En una cuña, la razón entre la potencia y la resistencia es igual a la razón entre la cabeza y el lado de la cuña.





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