Es gibt sechs verschiedene Arten von einfachen Maschinen: einen Hebel, einen Keil, eine schiefe Ebene, eine Schraube, eine Riemenscheibe und ein Rad und eine Achse. Die Effektivität einer einfachen Maschine liegt darin, wie sie die Kraft vervielfacht, was bedeutet, dass die Maschine mehr Arbeitsleistung liefert als ihr Energie zugeführt wird. Dies wird als "mechanischer Vorteil" der Maschine bezeichnet. Bleistiftspitzer verwenden entweder nur einen Keil oder einen Keil und ein Rad und eine Achse zusammen.
Verbundmaschinen
Wenn eine Maschine zwei oder mehr einfache Maschinen verwendet, wird sie als zusammengesetzte Maschine bezeichnet. Die meisten komplexen Maschinen verwenden eine Reihe einfacher Maschinen. Wenn dies der Fall ist, wird die Kraft, die auf eine einfache Maschine ausgeübt wird, häufig auf die nächste einfache Maschine in einer Reihe übertragen. Ein Bleistiftspitzer, der eine Kurbel verwendet, ist ein Beispiel für eine zusammengesetzte Maschine, da er zwei einfache Maschinen verwendet.
Keil
Bei einem Bleistiftanspitzer ist die Klinge, die das Holz und die Mine von einem Bleistift abschabt, um eine scharfe Spitze zu erzielen, eine einfache Maschine, die als Keil bezeichnet wird. Ein Keil wird aus zwei schiefen Ebenen zusammengesetzt. Andere Beispiele für Keile sind Messer, Äxte, Schaufeln, Gabeln und sogar Zähne. Je schärfer der Keil ist, desto größer ist der mechanische Vorteil. Es funktioniert, indem es die horizontale Kraft, die Sie aufbringen, in vertikale Kraft umwandelt. Ein kleiner, handlicher Bleistiftspitzer ist normalerweise ein einfacher Keil.
Rad und Achse
Ein Bleistiftspitzer vom Kurbeltyp verwendet ein Rad und eine Achse zusätzlich zu einem Keil; Sie drehen die Achse durch Drehen einer Kurbel, die dann die Kraft von Ihrer Hand auf das Rad überträgt. Der Vorteil von Rad und Achse besteht darin, dass Sie Dinge mit weniger Kraftaufwand als mit der Hand drehen können, jedoch über eine größere Distanz. Andere Beispiele für ein Rad und eine Achse sind Fahrradgetriebe und Lenkräder.
Alles zusammenfügen
Wenn Sie einen handgeführten Bleistiftspitzer ohne Kurbel verwenden, verwenden Sie nur eine einfache Maschine - einen Keil. Wenn Sie jedoch einen Bleistiftspitzer mit Kurbel verwenden, verwenden Sie sowohl einen Keil als auch ein Rad und eine Achse. Wenn Sie die Kurbel drehen, drehen Sie das Rad, an dem in diesem Fall ein Keil befestigt ist. Die Kraft, die Sie auf die Achse ausüben, bewegt sich auf das Rad und überträgt sich dann auf den Keil, wodurch das Anspitzen des Bleistifts erleichtert wird.