Eficiência de Máquinas Simples

Compare sistemas de polias, planos inclinados e alavancas por força, trabalho, perdas por atrito e eficiência.

Máquina ativa

Pulley System

Comparação de forças

Fluxo de trabalho e perdas

Comparação de eficiência

Sistema de polias 0%

Ideal: 0 N

Real: 0 N

Plano inclinado 0%

Ideal: 0 N

Real: 0 N

Alavanca 0%

Ideal: 0 N

Real: 0 N

Fórmulas atuais

Vantagem mecânica MA = 2n
Força ideal F_ideal = mg / (2n)
Força real F_actual = F_ideal + μmg / n
Trabalho W_input = F_actual × d_input
Eficiência η = W_useful / W_input

Máquinas ideais e reais

Máquinas simples não criam energia. Elas trocam força por distância. No caso ideal o trabalho de entrada é igual ao trabalho útil, mas sistemas reais exigem trabalho extra para vencer o atrito.

Por que o atrito importa

Rolamentos, superfícies de contato e pivôs convertem parte do trabalho de entrada em calor. Essa perda aumenta a força real necessária e reduz a eficiência.

Balanço de energia

A eficiência é calculada como trabalho útil dividido pelo trabalho total de entrada. A diferença entre as duas barras é a energia perdida por atrito, deformação e resistência interna.

Aplicações

Guindastes usam polias, rampas usam planos inclinados e pés-de-cabra usam alavancas. Comparar os três ajuda a ver quando uma grande vantagem mecânica compensa o deslocamento extra e as perdas.