Calculadora de ventaja mecánica

Elige una máquina simple, introduce sus dos medidas y la carga, y mira cuántas veces multiplica tu fuerza. Pon un rendimiento por debajo del 100 % para tener en cuenta el rozamiento y obtén la fuerza que de verdad tienes que hacer.

Unidad de carga
%
Ventaja mecánica ideal (VMI)5
Ventaja mecánica real (VMR)
5
Fuerza necesaria
100 N
Fuerza ahorrada
80 %

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Cómo usarla

  1. Elige la máquina.
  2. Introduce sus dos medidas en la misma unidad (o el número de cuerdas, o los dientes).
  3. Introduce la carga y el rendimiento, 100 % para una máquina ideal.
  4. Lee la VMI, la VMR y la fuerza que necesitas.

Fórmulas

  • Palanca: VMI = brazo de potencia ÷ brazo de resistencia.
  • Polipasto: VMI = número de tramos de cuerda que sostienen la carga.
  • Torno: VMI = radio de la rueda ÷ radio del eje.
  • Plano inclinado: VMI = longitud ÷ altura. Cuña: VMI = longitud inclinada ÷ grosor.
  • Tornillo: VMI = 2π × radio de la palanca ÷ paso.
  • Engranajes: VMI = dientes del conducido ÷ dientes del motor (ganancia de par).
  • Real: VMR = VMI × rendimiento; fuerza = carga ÷ VMR.

Ejemplo resuelto

Una barra con 1,5 m del fulcro a la mano y 0,3 m a la piedra: VMI = 1,5 ÷ 0,3 = 5. Para levantar 500 N empujas con 500 ÷ 5 = 100 N y te ahorras el 80 % de la fuerza.

Un polipasto con 4 cuerdas y un 80 % de rendimiento: VMR = 4 × 0,8 = 3,2, así que una carga de 100 kgf necesita 100 ÷ 3,2 = 31,25 kgf de tirón.

Un gato de husillo con palanca de 200 mm y paso de 2 mm: VMI = 2π × 200 ÷ 2 = 628,3185, así que 10.000 N requieren en teoría solo 15,9155 N. Los gatos reales pierden buena parte en el rozamiento de la rosca, a menudo más de la mitad; pon un rendimiento realista.

Consejos

  • La distancia es la contrapartida. El trabajo que entra es el que sale: con una VMI de 5 la fuerza recorre 5 veces más que la carga.
  • Una VM menor que 1 no es un error. Una palanca de tercer género, como unas pinzas, cede fuerza a cambio de velocidad y alcance.
  • Engranajes y velocidad. Un par con VM de 3 hace girar la salida tres veces más despacio que la entrada.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la ventaja mecánica?

Es la relación entre la carga que mueve una máquina y la fuerza que aplicas, VM = carga ÷ fuerza. Una palanca con VM de 5 permite sostener una carga de 500 N con 100 N. El precio es la distancia, tu mano recorre 5 veces más que la carga.

¿Qué diferencia hay entre la ventaja ideal y la real?

La ideal sale solo de la geometría y supone que no hay rozamiento. La real es menor por el rozamiento, VMR = VMI × rendimiento. Un polipasto con 4 tramos de cuerda tiene una VMI de 4, pero con un 80 % de rendimiento su VMR es 3,2.

¿Tengo que usar la misma unidad en las dos longitudes?

Sí, y vale cualquiera, porque la ventaja es un cociente. 1,5 m y 0,3 m dan el mismo 5 que 150 cm y 30 cm. Solo el tornillo pide milímetros, porque el paso de rosca suele darse en mm.

¿Cómo cuento las cuerdas de un polipasto?

Cuenta los tramos de cuerda que sostienen la polea móvil y la carga. Una polea fija tiene uno y solo cambia la dirección del tirón; una polea móvil tiene dos; un polipasto con dos poleas en cada bloque tiene cuatro.

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Todas las herramientas de la categoría: Matemáticas ·Actualizado el 7 de noviembre de 2026

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