Questo articolo spiega cosa sono le macchine composite e a cosa servono. Quindi troverai il significato di macchina composta, esempi di macchine composte e quali sono le differenze tra macchine composte e macchine semplici.
Cos’è una macchina composta?
Una macchina composta è una macchina composta da un insieme di macchine semplici . In poche parole, una macchina composta è un dispositivo meccanico che combina diverse macchine semplici collegate in serie.
Le macchine composite vengono utilizzate per ottenere un maggiore vantaggio meccanico. Riunendo diverse macchine semplici, è possibile ottenere una forza risultante più elevata, facilitando la movimentazione di oggetti pesanti.
Pertanto, il funzionamento di una macchina composta implica la combinazione di diverse macchine semplici in serie, in modo tale che la forza risultante fornita da una macchina semplice attivi quella successiva. L’utente deve quindi solo fare lo sforzo necessario per attivare la prima semplice macchina.
Le macchine composte sono anche chiamate macchine complesse .
Esempi di macchine composte
Una volta vista la definizione di macchina composta, vedremo diversi esempi di questo tipo di macchina per comprendere appieno il concetto.
- Bicicletta : Questo è un esempio di macchina composta perché è composta da più macchine semplici, poiché ha una coppia di ruote e diverse pulegge.
- Canna da pesca : questo è un altro esempio di macchina composta perché è composta da tre diverse macchine semplici, che sono la leva, il cuneo e la puleggia.
- Apriscatole : Anche se non sembra, anche questa è una macchina composta perché i bracci dello strumento sono delle leve e il coltello che aiuta ad aprire la lattina è un cuneo.
- Gru – Questa è una macchina composita abbastanza sofisticata. È composto da ruote, una leva e un sistema di carrucole.
- Carriola : è una macchina composita perché il suo meccanismo consiste nell’unione di una leva con una ruota.
- Morsa : questo strumento meccanico è costituito da una leva collegata in serie ad una vite, inoltre è formato da un insieme di assi e ingranaggi.
- Perché : È una delle macchine compound più utilizzate al mondo. Oltre ad utilizzare quattro ruote, ha diversi ingranaggi al suo interno che gli permettono di funzionare.
- Turbina : costituita principalmente da una ruota e da un meccanismo complesso, è uno strumento che trasforma l’energia cinetica di un fluido in energia meccanica.
- Orologio : il meccanismo di un orologio è molto complesso ed è composto da diversi ingranaggi.
- Cric per auto : questo dispositivo meccanico permette di sollevare pesi molto grandi, come un’auto, e combina il funzionamento di una leva con più ruote e assi.
Tipi di macchine composte
Fondamentalmente si possono distinguere tre tipologie di macchine composite:
- Macchina composita meccanica : tutti i componenti della macchina composita sono meccanici, quindi necessita di una forza iniziale per funzionare.
- Macchina composta elettrica : tutti i componenti della macchina composta sono elettrici. Ovviamente per funzionare ha bisogno di energia elettrica.
- Macchina composta mista : La macchina composta è composta da elementi meccanici ed elementi elettrici.
La tendenza nelle macchine composite è sempre più quella di incorporare componenti elettrici. Sebbene all’inizio le macchine composte fossero interamente meccaniche, la scoperta dell’elettricità permise di aggiungere elementi elettrici per migliorare le macchine.
Vantaggio meccanico di una macchina composta
Il vantaggio meccanico di una macchina composta risiede nel rapporto tra la forza risultante esercitata dalla macchina e la forza utilizzata per attivare la macchina. Pertanto, il vantaggio meccanico di una macchina composta viene calcolato dividendo la forza in uscita per la forza in ingresso della macchina.
Pertanto il vantaggio meccanico è un parametro che indica il fattore con cui viene aumentata o ridotta la forza applicata alla macchina.
Pertanto, se consideriamo una macchina composta come una successione di macchine semplici collegate in serie, la forza risultante di una macchina semplice è la forza che attiva la macchina semplice successiva. Pertanto il vantaggio meccanico di tutte le macchine semplici può essere determinato anche dalla seguente espressione:
Il vantaggio meccanico della macchina composta equivale quindi al prodotto dei vantaggi meccanici di tutte le macchine semplici che la compongono:
In conclusione, con una macchina composta si può ottenere un vantaggio meccanico molto maggiore, poiché si sfrutta il vantaggio meccanico di ciascuna delle macchine semplici che la compongono.
Macchina composta e macchina semplice
Infine, a titolo riassuntivo, vedremo nel dettaglio qual è la differenza tra una macchina composta e una macchina semplice.
La differenza principale tra una macchina semplice e una macchina composta è che una macchina semplice è un unico elemento meccanico, mentre la macchina composta è costituita da un insieme di macchine semplici.
La macchina composta è quindi un meccanismo più sofisticato della macchina semplice.
Inoltre, con una macchina composta, puoi ottenere un vantaggio meccanico maggiore rispetto a una macchina semplice, perché sfrutta il vantaggio meccanico di tutte le sue macchine semplici. D’altra parte, in una macchina composta, c’è molta perdita di energia dovuta all’attrito tra le diverse macchine semplici, il che significa che la prestazione complessiva della macchina composta è inferiore a quella di una macchina semplice.