Двете основни семейства прости машини са семейството на лостовете и семейството на наклонените равнини. В семейството на лостовете са простият лост, ролката и колелото и оста. В семейството на наклонените равнини се намират обикновените наклонени равнини, клинът и винтът. Тези прости машини създават механично предимство, когато ги използвате, тъй като ви позволяват да упражнявате повече сила с по-малко енергия върху товари, които обикновено не можете да преместите.
Лостове - Обикновен лост
•••Динамична графична група / Динамична графична група / Гети изображения
Най-добрата илюстрация на обикновен лост е клатушка, която може да намерите на детска площадка. Състои се от дълга тясна платформа, балансирана върху опорна точка. Вместо две деца да използват клатушка, представете си, че товарът, който искате да вдигнете, лежи върху единия край, а вие натискате надолу върху другия. Позицията на опорната точка определя ефективността на лоста. Колкото по-близо е опорната точка до товара, толкова повече лост постигате. Ето защо лобовете имат своята форма. Малкият завой в края на лоста е опорна точка, разположена възможно най-близо до товара, който искате да освободите.
Лостове - ролка
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Макарата е проста машина, състояща се от въже, което дърпате над колелото. Прикачвате едната страна на въжето към товара, който искате да преместите, и дърпате въжето от другата страна на колелото. Ако прикрепите макарата към твърд предмет, например отстрани на сграда или таван, това създава неподвижна ролка и вашето механично предимство е едно. Това означава, че трябва да упражнявате същото количество сила като теглото на товара, за да го повдигнете от земята. Ако прикачите ролката директно към товара и позволите на ролката да се движи по въжето, тази подвижна ролка ще даде механично предимство от две или повече. Съставните ролки са комбинация от неподвижни и подвижни ролки.
Лостове - колело и ос
•••Изображения на точки с точки / на точки / Гети изображения
С колелото и оста прилагате сила върху колелото и тя се умножава и прехвърля върху оста, която се върти и упражнява сила върху някакъв друг обект, обикновено през въже. Най-добрият пример за тази проста машина е велосипедът. Натискате външните педали с краката си и това прехвърля силата на оста и зъбните колела, което движи задното колело.
Наклонена равнина - проста наклонена равнина
•••Тим Бойл / Гети изображения Новини / Гети изображения
Рампата за инвалидни колички е пример за обикновената наклонена равнина. Представете си как се опитвате да вдигнете 150 фунта. човек в инвалидна количка три метра във въздуха. Би било много трудно за вас и невъзможно за човека на стола. И все пак, ако рампата е достатъчно дълга, вие или човекът в инвалидната количка можете да избутате инвалидната количка на три метра от земята. Наклонената равнина работи чрез превръщане на хоризонталната сила на натискане във вертикална сила на повдигане. Вие изразходвате същото количество енергия, защото трябва да бутате инвалидната количка през разстоянието до рампата, но тялото ви няма да трябва да понася напрежението от повдигането на инвалидната количка право нагоре.
Наклонена равнина - клин
•••Thinkstock / Comstock / Getty Images
Клинът е проста машина, която използвате за разделяне на товари като дърво или скали. Това е удължено триъгълно устройство с тясна плоска основа. След като поставите върха на клина в процеп в скалата или дървото, удряте плоския ръб с чук. Силата надолу на чука се разделя на две посоки, перпендикулярни на страните на клина, което води до разделяне на товара. Острието на брадва е пример за клин.
Наклонена равнина - винт
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Винтът превръща въртящата сила в линейна сила. Например, когато забивате винт в стена, вие завъртате отвертката в кръг, но винтът се движи в линейна посока по-дълбоко в стената. Същият принцип се отнася за визите и капаците на бурканите.
