Вероятно сте чували от вашия учител за простите машини, които изграждат по-сложни устройства. Две от тези машини, наклонената равнина и клина, са сходни, дори ако клинът се движи, за да свърши работата си, а наклонената равнина не. Представете си наклонена равнина като плоска повърхност, наклонена нагоре, така че отстрани тя да изглежда като триъгълник; сложете два от тези триъгълника заедно, основа до основа, и имате клин.
Предимство на машините
Всички включени машини, клинове и самолети предлагат нещо, наречено „механично предимство“. Това означава ако приложите сила към клина или равнината, тази машина ще изпрати някъде по-голяма сила друго Приложете силата си към тлъстия край на клина, а по-тънкият, срещуположният край - острието на ножа, да речем, или острото лице на длетото - умножава тази сила. Точно както клинът разделя обект, равнината „разделя“ силата на гравитацията, като част от нея е перпендикулярна на повърхността на самолета, успоредна на него, което улеснява изтласкването на обект нагоре, отколкото повдигането му направо.
Клин дава ръба
•••Comstock / Comstock / Getty Images
Клинът е подвижна наклонена равнина, ако мислите за равнината като за стояща на тесния й край. Сила, приложена в противоположния, по-широк, край трябва да отиде някъде - включително тесния край, който прилага силата върху по-малка площ. Същата сила, по-малка площ, нанася удар на каквото и да се окаже срещу тесния край на клина: мрамор, който Микеланджело дърворезба с длето, дънер, който Абе Линкълн цепи с брадва, или онази снежна банка, в която ровите лопата.
Междувременно, от гледна точка на мрамора, дънера или снега, те се избутват нагоре по наклонената равнина на лицето на длетото, брадвата или лопатата. Много по-лесно от това, че Микеланджело вдига "Дейвид", Линкълн повдига трупа или вие вдигате снежна настилка и чакате частите, които не искате да отпаднат сами.
Подвижен с наклонена равнина
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Точно както силата, която прилагате върху клин, действа на разстояние - от широк край до тънък - силата, която използвате, за да премествате обекти по наклонена равнина, действа и на разстояние. В случая с наклонената равнина започвате от тънкия край на клина, така да се каже, и се придвижвате нагоре по равнината към широкия край. Точно както най-полезните клинове са дълги и заострени, толкова по-добре да се достави голям удар с малко усилие, така и най-полезните наклонени равнини се наклоняват нагоре постепенно; колкото по-голямо е разстоянието, толкова по-малка сила ще ви е необходима за търкаляне, избутване или издърпване на обекта по равнината.
Постепенно преодолявате съпротивлението на обекта, теглото му, като прилагате сила през разстояние, точно както клинът преодолява съпротивата на обекта да бъде разделен чрез упражняване на сила върху тесния бизнес край на клин.
Съвместност
•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
Ако клинът работи като наклонена равнина, а наклонената равнина е подобна на клин, двете прости машини може да работят още по-добре, когато се съберат. Тази комбинация клин-равнина се вижда в обикновения домакински винт за дърво. Нишките са наклонената равнина, премествайки винта в дървото с по-малко сила, отколкото е необходимо да забиете винта. Върхът е клинът, изтласквайки дървото.
Ципът е комбинация от клинове и наклонени равнини за свързване и разединяване на зъбите. Подобни комбинации от така наречените прости машини са често срещани. Науката говори за „семейства“ машини, различни устройства, работещи на сходни принципи - наклонена равнина, клин и винт са в семейството самолети; три други така наречени прости машини, лост, колело и ос и ролка, са част от семейството на лостовете.