Alle Arten von Maschinen mit beweglichen Teilen verwenden kinetische Energie. Bewegliche Teile, egal wie komplex, sind eine Kombination oder eine Reihe einfacher Maschinen. Einfache Maschinen werden oft verwendet, um den Betrag der anfänglichen Kraft zu vervielfachen oder die Richtung einer Kraft zu ändern. Einfache Maschinen, die kinetische Energie verwenden, umfassen den Hebel, die Riemenscheibe, die schiefe Ebene sowie das Rad und die Achse.
Hebel
Hebel ermöglichen es uns, schwere Gewichte ohne großen Kraftaufwand zu heben, indem wir die Kraft, die wir aufbringen, durch einfachen mechanischen Vorteil vervielfachen. Es erfordert kinetische Energie, um zu funktionieren, da Hebel keine Objekte bewegen können, es sei denn, eine äußere Kraft bewegt sie. Einfache Hebel bestehen aus zwei Teilen: dem Drehpunkt und dem Griff.
Es gibt drei Klassen von Hebeln, abhängig davon, wo sich die Last und der Drehpunkt befinden und wo die Anfangskraft ausgeübt wird: erste, zweite und dritte Klasse. Bei einem erstklassigen Hebel liegt der Drehpunkt in der Mitte von Kraftaufwand und Belastung. Bei einer zweiten Klasse liegt der Aufwand in der Mitte der Ladung und im Drehpunkt. Bei einer dritten Klasse liegt die Last im Zentrum der Anstrengung und des Dreh- und Angelpunkts.
Rolle
Eine Rolle ist eine einfache Maschine, die aus einem Rad und einem Seil besteht. Wie ein Hebel benötigt er kinetische Energie, um zu funktionieren. Riemenscheiben werden oft verwendet, um die Richtung einer Kraft zu ändern, die Sie anwenden müssen, um ein Objekt zu bewegen. Sie können beispielsweise am Seil einer Rolle nach unten ziehen, um ein Objekt anzuheben, anstatt das Objekt selbst anzuheben. Es gibt drei Arten von Riemenscheiben: feste, bewegliche und zusammengesetzte. Feste Riemenscheiben ändern nur die Richtung der Kraft, während bewegliche Riemenscheiben die von Ihnen aufgebrachte Kraft vervielfachen können. Verbundriemenscheiben sind eine Kombination aus einer festen und einer beweglichen Riemenscheibe.
Schiefe Ebene
Mit einer schiefen Ebene können Sie schwere Objekte leicht auf eine höhere Höhe bewegen, aber das bewegte Objekt benötigt eine anfängliche kinetische Energiequelle, um sich zu bewegen. Eine schiefe Ebene hat zwei Endpunkte, die sich in der Höhe unterscheiden. Sie können ein Objekt leicht vom unteren Punkt zum höheren Punkt bewegen, da die anfängliche kinetische Energie, die zum „Anheben“ des Objekts benötigt wird, reduziert wird. Dies bedeutet nicht, dass Sie weniger Kraft aufwenden müssen, da schiefe Ebenen nur die benötigte Kraft verteilen, indem sie eine längere Bewegungslinie erzeugen, anstatt das Objekt nur anzuheben.
Rad und Achse
Ein Rad und eine Achse sind eine Kombination aus zwei kreisförmigen Objekten unterschiedlicher Größe. Das Rad ist das größere Objekt und die Achse ist die kleinere, die sich in der Mitte des Rades befindet. Achsen können je nach Anwendung fest oder beweglich sein. Obwohl ein Rad und eine Achse die auf sie ausgeübte Arbeit vervielfachen können, benötigen sie dennoch einen Schub oder kinetische Energie, um sich zu bewegen. Ein Radfahrer muss beispielsweise in die Pedale treten, damit sich das Fahrrad bewegen kann.