Vantagem mecânica é um termo que é usado para descrever a quantidade de força que é utilizada internamente por algum tipo de dispositivo mecânico. A vantagem mecânica permite que o dispositivo possa executar a tarefa para a qual foi projetado. Muitas ferramentas comuns que são utilizadas em casa, na indústria e na construção fazem uso deste princípio.
Uma das melhores maneiras de entender a concepção de vantagem mecânica é considerar a ação simples que ocorre entre uma chave de fenda e um parafuso. A força é exercida sobre a chave de fenda, fazendo com que o corpo da ferramenta possa rodar enquanto, ao mesmo tempo, vai pressionando o parafuso em algum tipo de superfície, tal como um bloco de madeira. A combinação da força de rotação e o movimento para a frente tornam possível que a chave de fenda faça proveito da vantagem mecânica para fixar o parafuso em algum material resistente.
Outro exemplo fácil tem a ver com a utilização de máquinas de esmagamento. Mecanismos deste tipo fazem utilização de duas superfícies planas. Um objeto é colocado entre estas duas superfícies. Usando a ação hidráulica simples, a superfície de topo é movida na direção da superfície inferior. À medida que se move mais próximo, o fator de vantagem mecânica torna possível compactar o volume do objeto para um espaço menor.Em geral, entende-se que há dois conceitos distintos de vantagem mecânica. O primeiro é conhecido como vantagem mecânica ideal. Este conceito, normalmente referido como IMA, tem a ver com a criação e o funcionamento de uma máquina ideal. Uma vez que nenhuma máquina verdadeiramente ideal existe atualmente, a vantagem mecânica ideal permanece teórica, mas é útil para fazer cálculos.
O segundo conceito de vantagem mecânica é conhecido como vantagem mecânica real ou AMA. Trata-se do uso de máquinas reais que funcionam no mundo físico. Neste caso, esses fatores de trabalho, como a quantidade de energia que é perdida devido ao atrito gerado durante uma determinada tarefa, é levada em consideração no cálculo da taxa de vantagem mecânica.
A vantagem mecânica ideal (IMA), ou vantagem mecânica teórica, é a vantagem mecânica de uma máquina ideal. É calculada utilizando princípios de física porque nenhuma máquina ideal realmente existe.O IMA de uma máquina pode ser encontrado com a seguinte fórmula:
IMA = DE/ DR
onde DE é igual a ‘distância de esforço’ (para uma alavanca , a distância a partir do fulcro para onde o esforço é aplicado); DR é igual a distância de resistência (por uma alavanca, a distância a partir do fulcro para onde a resistência é encontrada).
A vantagem real mecânica (AMA) é a vantagem mecânica de uma verdadeira máquina. Vantagem mecânica real leva em consideração fatores do mundo real, tais como energia perdida no atrito. A AMA de uma máquina é calculada com a seguinte fórmula:
AMA= R / E atual
onde R = força de resistência obtida a partir da máquina; E real = força real de esforço aplicada à máquina.
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