Simple machines are evaluated on the basis of efficiency and mechanical advantage. While it is possible to obtain a larger force from a machine than the force exerted upon it , this refers only to force and not energy; according to the law of conservation of energy , more work cannot be obtained from a machine than the energy supplied to it. Because work = force X distance , for a machine to exert a larger force than its initiating force or operator , that larger force must be exerted through a correspondingly shorter distance. As a result of friction in all moving machinery , the energy produced by a machine is less than that applied to it. Consequently , by interpreting the law of conservation of energy , it follows that:

Input energy = output energy + wasted energy

This statement is true over any period of time , so it applies to any unit of time; because power is work or energy per unit of time , the following statement is also true:

Input power = output power + wasted power

The efficiency of a machine is the ratio of its output to its input , if both input and output are expressed in the same units of energy or power. This ratio is always less than unity , and it is usually expressed in percent by multiplying the ratio by 100.

Percent efficiency = (output energy / input energy) x 100

or

Percent efficiency = (output power / input power) x 100

A machine has high efficiency if most of the power supplied to it is passed on to its load and only a fraction of the power is wasted . The efficiency can be as high as 98 percent for a large electrical generator , but it is likely to be less than 50 percent for a screw jack. For example , if the input power supplied to a 20-hp motor with an efficiency of 70 percent is to be calculated , the foregoing equation is transposed .

Input power = (output power/ percent efficiency) X 100 = ( 20hp/70) X 100 = 28.6 hp

Eficiencia de las máquinas

Las máquinas simples se evalúan sobre la base de la eficiencia y la ventaja mecánica . Si bien es posible obtener una fuerza mayor de una máquina que la fuerza ejercida sobre ella , esto se refiere solo a la fuerza y no a la energía; de acuerdo con la ley de conservación de la energía , no se puede obtener más trabajo de una máquina que la energía que se le suministra . Debido a que trabajo = fuerza X distancia , para que una máquina ejerza una fuerza mayor que su fuerza u operador iniciador , esa fuerza mayor debe ejercerse a través de una distancia correspondientemente más corta . Como resultado de la fricción en todas las máquinas en movimiento , la energía producida por una máquina es menor que la que se le aplica . En consecuencia , al interpretar la ley de conservación de la energía , se deduce que:

Energía de entrada = energía de salida + energía desperdiciada

Esta afirmación es cierta en cualquier período de tiempo , por lo que se aplica a cualquier unidad de tiempo; porque la potencia es trabajo o energía por unidad de tiempo , la siguiente afirmación también es cierta:

Potencia de entrada = potencia de salida + potencia desperdiciada

La eficiencia de una máquina es la relación entre su salida y su entrada , si tanto la entrada como la salida se expresan en las mismas unidades de energía o potencia . Esta relación es siempre menor que la unidad , y generalmente se expresa en porcentaje multiplicando la razón por 100.

Porcentaje de eficiencia = (energía de salida / energía de entrada) x 100

o ,

Porcentaje de eficiencia = (potencia de salida / potencia de entrada) x 100

Una máquina tiene una alta eficiencia si la mayor parte de la energía suministrada se transfiere a su carga y solo se desperdicia una fracción de la potencia . La eficiencia puede ser tan alta como 98 por ciento para un generador eléctrico grande , pero es probable que sea menos del 50 por ciento para un gato de tornillo. Por ejemplo , si se debe calcular la potencia de entrada suministrada a un motor de 20 hp con una eficiencia del 70 por ciento , se transpone la ecuación anterior.

Potencia de entrada = (potencia de salida / eficiencia porcentual) 100 = ( 20hp/70) X 100 = 28.6 hp