Ilmselt olete oma õpetaja käest kuulnud lihtsamatest masinatest, mis moodustavad keerulisemad seadmed. Kaks neist masinatest, kallutatud tasapind ja kiil, on sarnased, isegi kui kiil liigub oma tööd tegema ja kallutatud tasapind mitte. Mõelge kaldus tasapinnale kui tasasele pinnale, mis on ülespoole kallutatud, nii et küljelt näeb see välja nagu kolmnurk; pange kaks neist kolmnurgast kokku, aluspõhja ja teil on kiil.
Masinate eelis
Kõik masinad, kaasa arvatud kiilud ja lennukid, pakuvad midagi, mida nimetatakse "mehaaniliseks eeliseks". See tähendab kui rakendate kiilule või tasapinnale jõudu, saadab see masin kuhugi suurema jõu muud. Pange oma jõud kiilu rasvaotsale ja õhem, vastupidine ots - näiteks noatera või peitli terav nägu - korrutab selle jõu. Samal ajal, kui kiil objekti lõhestab, "jagab" lennuk raskusjõu, millest osa on risti lennuki pind, mõni sellega paralleelne, hõlbustades objekti ülesmäge kui selle tõstmist otse.
Kiil annab serva
•••Comstock / Comstock / Getty Images
Kiil on liikuv kaldtasand, kui mõelda lennukile selle kitsas otsas seisvale kohale. Vastupidises, laiemas otsas rakendatav jõud peab minema kuhugi - kaasa arvatud kitsas ots, mis rakendab jõudu väiksemale alale. Sama jõud, väiksem pind, annab löögi sellele, mis juhtub kiilu kitsa otsa vastu: marmorist Michelangelo raiub peitli, palgiga, mida Abe Lincoln kirvega lõhestab, või lumevalli, millesse kaevate kühvel.
Samal ajal lükatakse neid marmori, palgi või lume vaatenurgast mööda peitli, kirve või kühvli näo kaldu tasapinda ülespoole. Palju lihtsam kui Michelangelo "Davidi" tõstes, Lincoln koputab palki või korjate lumevalli ja ootate osi, mida te ise maha ei taha lasta.
Kallutatud lennukiga veeremine
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Nii nagu kiilule mõjuv jõud toimib piki kaugust - laiest otsast õhukeseni, mõjub ka jõud, mida kasutate objektide liikumiseks mööda kallutatud tasapinda, kaugel. Kaldtasandi puhul alustatakse nii-öelda kiilu õhukesest otsast ja liigutakse lennukist ülespoole laia otsa. Nii nagu kõige kasulikumad kiilud on pikad ja kitsenevad, seda parem on väikeste jõupingutustega anda suur löök, nii et kõige kasulikumad kaldus lennukid kalduvad järk-järgult ülespoole; mida suurem on vahemaa, seda vähem on vaja jõudu, mida objekti piki tasapinda veeretada, lükata või tõmmata.
Järk-järgult ületate objekti vastupanu, selle raskuse, rakendades jõudu läbi vahemaa, nagu ka kiil ületab objekti vastupanu jagunemisele, avaldades jõudu selle kitsale äriotsale kiil.
Ühtekuuluvus
•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
Kui kiil töötab nagu kallutatud tasapind ja kaldus tasapind sarnaneb kiiluga, võivad kaks lihtsat masinat kokku pannes töötada veelgi paremini. Seda kiilu-tasapinna kombinatsiooni on näha tavalises majapidamises kasutatavas puidukruvis. Keermed on kaldus tasapind, mis liigutab kruvi puitu väiksema jõuga, kui oleksite vaja kruvi sisse vasardada. Ots on kiil, lükates puidu lahti.
Tõmblukk on hammaste ühendamiseks ja lahtiühendamiseks kiilude ja kaldtasandite kombinatsioon. Sellised nn lihtsate masinate kombinatsioonid on tavalised. Teadus räägib masinate "perekondadest", erinevatest seadmetest, mis töötavad sarnastel põhimõtetel - kaldpind, kiil ja kruvi kuuluvad lennukiperekonda; kolm muud nn lihtsat masinat, kang, ratas ja telg ning rihmaratas, kuuluvad kangide perekonda.