Estoy aprendiendo sobre varios tipos de máquinas simples como palancas, poleas, rampas en este momento. Y al investigar sobre ellos, veo que en todos ellos, aunque el trabajo realizado permanece igual, la forma en que ofrecen una ventaja en la realización del trabajo (es decir, la reducción de la fuerza aplicada) es que la distancia del trabajo realizado aumenta o la dirección de la fuerza cambia. . Esto tiene sentido cuando lo pienso matemáticamente en términos de la ecuación w= fuerza * distancia. Pero siento que todavía no estoy satisfecho con esta explicación y quería obtener una explicación más conceptual de cómo estas máquinas reducen exactamente la fuerza/esfuerzo aplicado.
Por ejemplo, ¿cómo el aumento de la distancia de la palanca, la rampa o la cuerda tirada reduce exactamente la fuerza? Cuando se reduce la fuerza que yo (como ser humano) aplico, ¿hay algo más como la gravedad o la cuerda o el punto de apoyo o el material de la palanca que compensa la cantidad de fuerza que no tuve que aplicar? ¿Qué está pasando a nivel molecular que si empujo una carga por una rampa más distancia no tengo que ejercer tanta fuerza como tendría que si levanto directamente la carga con mis manos sin la rampa? Si alguien puede agregar algo a esta pregunta, se lo agradecería mucho. Gracias.
Para mantener un objeto en reposo si se ejerce alguna fuerza sobre él (como la fuerza gravitacional), se necesita producir una fuerza de dirección opuesta y del mismo tamaño. Si no proporciona toda la fuerza necesaria, la propia máquina se encarga del resto.
Tomemos por ejemplo la palanca. Puede ver la palanca + el objeto que desea levantar como un cuerpo rígido. Entonces, la fuerza total sobre este cuerpo de palanca + objeto en reposo debe ser cero, de lo contrario, el centro de masa tendría que acelerar. La palanca en su estado de reposo se apoya en el punto de apoyo y el suelo (en el extremo que la toca). Ambos producen fuerzas y el par que compensa la fuerza gravitacional, de modo que la palanca puede permanecer en reposo.
Ahora, una vez que comience a girar la palanca alrededor del fulcro, el fulcro aún soporta la palanca y produce las fuerzas necesarias para hacer el movimiento justo como lo observa en la práctica.
TLo
Umaxo
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