Esquema dunha polea móbil e unha polea fixa cunha vantaxe mecánica igual a 4. A carga izada é catro veces a forza aplicada.
A **vantaxe mecánica** é unha magnitude adimensional que indica canto se amplifica a forza aplicada usando un mecanismo (xa sexa unha máquina simple, unha ferramenta ou un dispositivo mecánico máis complexo) para contrarrestar unha carga que actúe como resistencia.

{\displaystyle VM={\frac {R}{F}}}
onde:
* '{\displaystyle VM}' é a vantaxe mecánica;
* '{\displaystyle R}' é a carga de resistencia;
* '{\displaystyle F}' é a forza aplicada.

A vantaxe mecánica pode distinguirse en dous tipos:

* **Vantaxe mecánica teórica** ou ideal, obtida das supostas condicións **ideais** (membros ríxidos, ausencia de fricción, etc.), pódese deducir calculando o equilibrio da máquina nun diagrama de sólido libre.
* **Vantaxe mecánica práctica** ou **real**. Sempre é inferior ao anterior, pois o rendemento real do mecanismo é inferior a 1, é dicir, é inferior ao 100%.

Rendemento e enerxía
--------------------

De forma ideal un mecanismo transmitiría toda a enerxía aplicada para actuar contra a resistencia, sen engadir ou subtraer enerxía. Isto significa que non habería unha fonte adicional de enerxía (a diferenza dun servomecanismo), que o sistema non tería fricción e que o mecanismo estaría formado por sólidos ríxidos (ou cables que non se poden estirar) que non se desgastan. O rendemento dun sistema real exprésase en termos de eficiencia respecto ao sistema ideal, de maneira que existe fricción, deformación e desgaste.

{\displaystyle W\_{salida}=\rho \cdot W\_{entrada}}
onde:
* '{\displaystyle W\_{salida}}' é a enerxía aplicada;
* '{\displaystyle W\_{entrada}}' é a enerxía que contrarresta a carga da resistencia;
* '\rho ' é o rendemento. É inferior á unidade nun caso real.

Potencia
Por analoxía, tendo en conta que a potencia representa a enerxía por unidade de tempo, a potencia de entrada sería igual que a potencia de saída nun sistema ideal. Da mesma maneira, nun sistema real, a potencia obtida na saída do sistema sería igual que a potencia aplicada multiplicada polo rendemento.

{\displaystyle N\_{salida}=\rho \cdot W\_{entrada}}
onde:
* '{\displaystyle N\_{salida}}' é a potencia aplicada;
* '{\displaystyle W\_{entrada}}' é a potencia que contrarresta a carga de resistencia;
* '\rho ' é o rendemento. É inferior á unidade nun caso real.

Exemplo nunha panca
-------------------

Un modelo para este principio pode ilustrarse coa lei da panca. Cando a forza de resistencia é o peso dunha carga, débese calcular o seu valor a partir da masa da carga e da aceleración da gravidade, resultando:

{\displaystyle R=m\cdot g}

Sobre a barra ríxida que constitúe unha panca, actúan tres forzas:

* A **potencia**; **P**, aplicada voluntariamente co fin de obter un resultado; xa sexa manualmente ou por medio de motores ou outros mecanismos.
* A **resistencia**; **R**, exercida sobre a panca polo corpo a mover. O seu valor será equivalente, polo principio de acción e reacción, á forza transmitida pola panca a devandito corpo.
* A **forza de apoio**, exercida polo punto de apoio sobre a panca. Se non se considera o peso da barra, será sempre igual e oposta á suma vectorial das anteriores, de tal forma que a panca se mantén sen desprazarse do punto de apoio, sobre o que rota libremente.

Os brazos da panca son:

* **Brazo de potencia**; **Bp**: a distancia entre o punto de aplicación da forza de potencia e o punto de apoio.
* **Brazo de resistencia**; **Br**: a distancia entre a forza de resistencia e o punto de apoio.

{\displaystyle P\times B\_{p}=R\times B\_{r}}
Lei da panca: *o produto da potencia polo seu brazo é igual ao produto da resistencia polo seu brazo*.
A vantaxe mecánica é:

{\displaystyle VM={\frac {R}{P}}\ ={\frac {B\_{p}}{B\_{r}}}\ }
Equilibrio de par de forzas
Pode entenderse como un equilibrio de pares ou momentos de forzas. O par de forzas exercido pola potencia respecto ao punto de apoio é oposto ao par exercido pola resistencia. Nótese o produto vectorial de cada forza polo seu brazo de panca. No caso de que a forza non fose perpendicular ao seu brazo da panca, multiplicaríase a proxección da forza sobre a recta perpendicular ao brazo de panca.

Os pares de forzas son:

{\displaystyle M\_{p}=M\_{r}}
{\displaystyle P\times B\_{p}=R\times B\_{r}}
{\displaystyle P\cdot B\_{p}\cdot \sin(\theta \_{p})=R\cdot B\_{r}\cdot \sin(\theta \_{r})}
onde {\displaystyle \theta \_{p}} e {\displaystyle \theta \_{r}} son os ángulos que forman a potencia e a resistencia cos seus respectivos brazos.

Véxase tamén
------------

### Outros artigos

* Máquina simple

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q5378501
* EBID: ID
* MAG: 784079

 |