Macchina

In senso ingegneristico, una macchina è un sistema fisico complesso, composto da elementi rigidi o flessibili cinematicamente vincolati, progettato per compiere un lavoro utile mediante la trasformazione o la trasmissione di energia.

Le macchine si suddividono in due macro-categorie fondamentali:

1. Macchine motrici: trasformano una forma di energia naturale (termica, idraulica, elettrica, eolica) in energia meccanica (es. motore a combustione interna, turbina a vapore, motore elettrico).
2. Macchine operatrici: ricevono energia meccanica per compiere un lavoro specifico su un materiale o un fluido (es. pompa, compressore, macchina utensile, gru).

Ogni macchina è caratterizzata dal rendimento ($\eta$), definito come il rapporto tra l’energia utile prodotta e l’energia totale consumata. A causa degli attriti inevitabili e delle dissipazioni termiche, il rendimento di una macchina reale è sempre inferiore all’unità ($\eta < 1$).

Lo studio delle macchine coinvolge la cinematica (per analizzare i moti relativi tra i componenti) e la dinamica (per valutare le forze e le coppie scambiate). Modernamente, il concetto di macchina si è evoluto includendo sistemi di controllo elettronico e sensori, portando alla nascita della meccatronica.