Was ist mechanischer Vorteil?
Mechanischer Vorteil ist ein Begriff, der verwendet wird, um den Kraftbetrag zu beschreiben, der intern von einer Art mechanischer Vorrichtung verwendet wird. Damit kann das Gerät die Aufgabe ausführen, für die es konzipiert wurde. Viele gebräuchliche Werkzeuge, die zu Hause und im Bau verwendet werden, nutzen dieses Prinzip.
Eine der besten Möglichkeiten, diese Idee zu verstehen, besteht darin, die einfache Aktion zu betrachten, die zwischen einem Schraubendreher und einer Schraube stattfindet. Auf den Schraubendreher wird eine Kraft ausgeübt, die bewirkt, dass sich der Körper des Werkzeugs dreht, während gleichzeitig die Schraube in eine Art Oberfläche gedrückt wird, beispielsweise in einen Holzblock. Durch die Kombination von Drehkraft und Vorwärtsbewegung kann der Schraubendreher den mechanischen Vorteil nutzen, um die Schraube im Medium zu sichern.
Ein weiteres Beispiel betrifft den Einsatz von Brechmaschinen. Derartige Mechanismen nutzen zwei ebene Flächen. Ein Objekt wird zwischen diesen beiden Oberflächen platziert, und unter Verwendung einer einfachen hydraulischen Aktion wird die obere Oberfläche in Richtung der unteren Oberfläche bewegt. Wenn es näher rückt, ermöglicht es der Faktor des mechanischen Vorteils, das Volumen des Objekts auf einen kleineren Raum zu verdichten.
Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass es zwei unterschiedliche Konzepte für dieses Prinzip gibt. Der erste ist als idealer mechanischer Vorteil bekannt, der normalerweise als IMA bezeichnet wird, und hat mit der Schaffung und Funktion einer idealen Maschine zu tun. Da es derzeit keine wirklich ideale Maschine gibt, bleibt das Konzept theoretisch, hilft aber bei der Berechnung.
Der zweite ist als tatsächlicher mechanischer Vorteil oder AMA bekannt und befasst sich mit der Verwendung realer Maschinen, die in der physischen Welt funktionieren. Hierbei werden Arbeitsfaktoren wie die Menge an Energie, die aufgrund der während einer gegebenen Aufgabe erzeugten Reibung verloren geht, bei der Berechnung der Rate des mechanischen Vorteils berücksichtigt.